CN108291999B - 光学膜、偏振片、图像显示装置及聚合性化合物以及1,4-环己烷二甲酸单芳基酯的制造方法 - Google Patents

光学膜、偏振片、图像显示装置及聚合性化合物以及1,4-环己烷二甲酸单芳基酯的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的课题在于提供一种具有耐久性优异的光学各向异性层的光学膜、使用该光学膜的偏振片及图像显示装置以及用于该光学膜的聚合性化合物及1,4‑环己烷二甲酸单芳基酯的制造方法。本发明的光学膜至少具有光学各向异性层,该光学膜中,光学各向异性层为将聚合性液晶组合物进行聚合而得到的层,该聚合性液晶组合物含有具有特定的结构的聚合性化合物、具有规定的结构的液晶性化合物及聚合引发剂。

Description

光学膜、偏振片、图像显示装置及聚合性化合物以及1,4-环己 烷二甲酸单芳基酯的制造方法
技术领域
本发明涉及一种光学膜、偏振片、图像显示装置及聚合性化合物。
背景技术
为了解决图像着色或扩大视角,光学补偿片或相位差膜等光学膜用于各种图像显示装置。
作为光学膜,使用拉伸双折射膜,但近年来提出使用具有包含液晶性化合物的光学各向异性层的光学膜来代替拉伸双折射膜。
作为这种光学膜,已知有使用含有规定的聚合性化合物及聚合引发剂的组合物来形成的光学膜(例如,参考专利文献1~3)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-270108号公报
专利文献2:日本特开2012-077055号公报
专利文献3:国际公开第2014/010325号
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明人等对专利文献1~3中所记载的光学膜进行了研究,其结果明确了如下:根据所使用的聚合性液晶化合物或聚合引发剂的种类、固化温度等聚合条件,当所形成的光学各向异性层暴露于高温高湿下时,存在双折射率会发生变化的耐久性的问题。
因此,本发明的课题在于提供一种具有耐久性优异的光学各向异性层的光学膜、使用该光学膜的偏振片及图像显示装置以及用于该光学膜的聚合性化合物及1,4-环己烷二甲酸单芳基酯的制造方法。
用于解决技术课题的手段
本发明人为了实现上述课题而进行了深入研究,其结果发现,通过与具有环己烷环的规定的液晶性化合物同时使用具有环己烷环的特定的聚合性化合物,所形成的光学各向异性层的耐久性变得良好,并完成了本发明。
即,发现通过以下构成能够实现上述课题。
[1]一种光学膜,其至少具有光学各向异性层,该光学膜中,
光学各向异性层为将聚合性液晶组合物进行聚合而得到的层,该聚合性液晶组合物含有后述的式(I)所表示的聚合性化合物、由后述的式(II)表示且不属于后述的式(I)的液晶性化合物及聚合引发剂。
[2]根据[1]所述的光学膜,其中,光学各向异性层满足下述式(1)。
0.75<Re(450)/Re(550)<1.00……(1)
其中,式(1)中,Re(450)表示光学各向异性层在波长450nm下的面内延迟,Re(550)表示光学各向异性层在波长550nm下的面内延迟。
[3]根据[1]或[2]所述的光学膜,其中,液晶性化合物为显出反波长色散性的液晶性化合物。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的光学膜,其中,后述的式(I)中的m及n均为1。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的光学膜,其中,后述的式(I)中的Z1及Z2均为可以具有取代基的亚芳基。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的光学膜,其中,后述的式(I)中的L1、L2、L3及L4均为-C(=O)O-或-OC(=O)-。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的光学膜,其中,后述的式(I)中的Sp1及Sp2为选自构成碳原子数5~15的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代的基团中的连接基团。
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的光学膜,其中,后述的式(I)中的R1及R2为式(R-1)所表示的丙烯酰基或式(R-1)所表示的甲基丙烯酰基。
[9]根据[1]~[8]中任一项所述的光学膜,其中,后述的式(I)中的Ar1为式(Ar-3)所表示的芳香环。
[10]根据[1]~[9]中任一项所述的光学膜,其中,聚合引发剂为肟型聚合引发剂。
[11]一种偏振片,其具有[1]~[10]中任一项所述的光学膜和偏振器。
[12]一种图像显示装置,其具有[1]~[10]中任一项所述的光学膜或[11]所述的偏振片。
[13]一种聚合性化合物,其由后述的式(I)表示。
[14]根据[13]所述的聚合性化合物,其中,后述的式(I)中的m及n均为1。
[15]根据[13]或[14]所述的聚合性化合物,其中,后述的式(I)中的Z1及Z2均为可以具有取代基的亚芳基。
[16]根据[13]~[15]中任一项所述的聚合性化合物,其中,后述的式(I)中的L1、L2、L3及L4均为-C(=O)O-或-OC(=O)-。
[17]根据[13]~[16]中任一项所述的聚合性化合物,其中,后述的式(I)中的Sp1及Sp2为选自构成碳原子数5~15的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代的基团中的连接基团。
[18]根据[13]~[17]中任一项所述的聚合性化合物,其中,后述的式(I)中的R1及R2为式(R-1)所表示的丙烯酰基或式(R-1)所表示的甲基丙烯酰基。
[19]根据[13]~[18]中任一项所述的聚合性化合物,其中,后述的式(I)中的Ar1为式(Ar-3)所表示的芳香环。
[20]一种1,4-环己烷二甲酸单芳基酯的制造方法,其具有:
反应工序,使1,4-环己烷二甲酰氯与酚类化合物在将1,4-环己烷二甲酰氯的摩尔当量相对于酚类化合物的摩尔当量的比率设为1.5以上且10以下并且共轭酸的酸解离常数pKa成为7以上且30以下的碱的存在下进行反应;及
水解工序,通过水解在反应工序中所得到的反应产物而得到后述的式(Ia)或(IIa)所表示的1,4-环己烷二甲酸单芳基酯。
发明效果
根据本发明,能够提供一种具有耐久性优异的光学各向异性层的光学膜、使用该光学膜的偏振片及图像显示装置以及用于该光学膜的聚合性化合物及1,4-环己烷二甲酸单芳基酯的制造方法。
附图说明
图1A是表示本发明的光学膜的一例的示意性剖视图。
图1B是表示本发明的光学膜的一例的示意性剖视图。
图1C是表示本发明的光学膜的一例的示意性剖视图。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
以下所记载的构成要件的说明有时基于本发明的代表性实施方式而进行,但本发明并不限定于这种实施方式。
另外,在本说明书中,使用“~”表示的数值范围是指将“~”的前后所记载的数值作为下限值及上限值而包含的范围。
[光学膜]
本发明的光学膜为至少具有光学各向异性层的光学膜,该光学膜中,光学各向异性层为将聚合性液晶组合物进行聚合而得到的层,该聚合性液晶组合物含有后述的式(I)所表示的聚合性化合物(以下,也省略为“聚合性化合物(I)”。)、由后述的式(II)表示且不属于后述的式(I)的液晶性化合物(以下,也省略为“液晶性化合物(II)”。)及聚合引发剂。
在本发明中,如上所述,通过与液晶性化合物(II)同时使用聚合性化合物(I),所形成的光学各向异性层的耐久性变得良好。
虽然其详细原因不明确,但本发明人如下推测。
首先,在聚合后、即在形成光学各向异性层之后也会存在液晶性化合物的结构中所包含的酯键,本发明人推测该酯键等水解性键在高温高湿环境下水解,由此通过聚合性基团固定化的液晶性化合物的一部分游离而具有移动性,导致双折射率发生变化。
因此,在本发明中,认为通过使用聚合性化合物(I),由于源自后述的式(I)中的Ar1所表示的芳香环、即后述的式(Ar-1)~(Ar-4)中的任一个所表示的芳香环的2个以上的取代基的立体障碍,即使在高温高湿环境下,水分也难以侵入光学各向异性层的内部,其结果,难以产生水解,因此耐久性得到提高。
图1A、图1B及图1C(以下,无需特意区分这些附图时,省略为“图1”。)分别是表示本发明的光学膜的一例的示意性剖视图。
另外,图1是模式图,各层的厚度的关系或位置关系等未必一定与实际一致,图1所示的支撑体、取向膜及硬涂层均为任意的构成部件。
图1所示的光学膜10依次具有支撑体16、取向膜14及光学各向异性层12。
并且,如图1B所示,光学膜10可以在支撑体16的与设置有取向膜14的一侧相反的一侧具有硬涂层18,如图1C所示,也可以在光学各向异性层12的与设置有取向膜14的一侧相反的一侧具有硬涂层18。
以下,对本发明的光学膜中所使用的各种部件进行详细说明。
〔光学各向异性层〕
本发明的光学膜所具有的光学各向异性层为将聚合性液晶组合物进行聚合而得到的层,该聚合性液晶组合物含有聚合性化合物(I)、液晶性化合物(II)及聚合引发剂。
<聚合性化合物(I)>
形成光学各向异性层的聚合性液晶组合物包含下述式(I)所表示的聚合性化合物(I)。
[化学式1]
Figure BDA0001671487530000051
上述式(I)中,2个环己烷环均表示反式-1,4-亚环己基,但表示各环己烷环中的连接键的朝向相反(反式型)。
因此,上述式(I)中的左侧的环己烷环与L2的键合方向与右侧的环己烷环与L3的键合方向的关系并没有特别限定,上述式(I)所表示的结构可以为以下所示的结构中的任何一种。
[化学式2]
Figure BDA0001671487530000061
其中,上述式(I)中,m及n分别独立地表示0~2的整数。其中,m+n表示2~4的整数。另外,通过m或n的数而成为多个的Z11、Z2、L1及L4均可以彼此相同也可以不同。
在本发明中,出于溶解性优异、提高制造适应性的原因,优选m及n均为1。
并且,上述式(I)中,Z1及Z2分别独立地表示可以具有取代基的反式-1,4-亚环己基、可以具有取代基的亚芳基或可以具有取代基的杂亚芳基,Z1及Z2中的至少1个表示可以具有取代基的亚芳基或可以具有取代基的杂亚芳基。
上述亚芳基优选为碳原子数6~20的亚芳基,更优选为碳原子数6~10的亚芳基。作为这种亚芳基,具体而言,例如可以举出1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、四氢萘-2,6-二基等,其中优选1,4-亚苯基。
并且,上述杂亚芳基优选为碳原子数2~9的杂亚芳基。作为这种杂亚芳基,具体而言,例如可以举出从构成选自包括以下的组中的任一环结构的2个碳原子中分别各去除1个氢而得到的基团等:吡啶环、喹啉环、异喹啉环、嘧啶环、吡嗪环、噻吩环、呋喃环、噁唑环、噻唑环、咪唑环、吡唑环、噁二唑环、噻二唑环、三唑环及由这些稠合而形成的稠环。
并且,作为Z1及Z2所表示的反式-1,4-亚环己基、亚芳基或杂亚芳基可具有的取代基,例如可以举出烷基、烷氧基、卤素原子等。
作为烷基,例如优选碳原子数1~18的直链状、支链状或环状的烷基,更优选碳原子数1~8的烷基(例如,甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环己基等),进一步优选为甲基或乙基。
作为烷氧基,例如优选碳原子数1~18的烷氧基,更优选碳原子数1~8的烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、正丁氧基、甲氧基乙氧基等),进一步优选为甲氧基或乙氧基。
作为卤素原子,例如可以举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,其中优选为氟原子、氯原子。
在本发明中,出于显现液晶性的原因,优选上述式(I)中的Z1及Z2均为可以具有取代基的亚芳基,更优选均为可以具有取代基的1,4-亚苯基。
并且,上述式(I)中,L1、L2、L3及L4分别独立地表示单键、选自包括-O-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2OC(=O)-、-C(=O)O(CH2)2-、-NH-、-N(CH3)-、-S-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-OC(=O)O-、-C(=O)N(R3)-、-N(R3)C(=O)-、-C(=O)S-、-SC(=O)-、-CH2C(=O)O-、-OC(=O)CH2-、-CH=CH-C(=O)O-、-OC(=O)-CH=CH-、-CH=N-、-N=CH-及-N=N-的组中的任一连接基团,R3表示氢原子、碳原子数1~20的烷基或碳原子数6~20的芳基。
作为R3所表示的烷基,具体而言,例如可以举出甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基等,优选碳原子数1~12的烷基,更优选碳原子数1~8的烷基。
并且,作为R3所表示的芳基,具体而言,例如可以举出苯基、2,6-二乙基苯基、萘基、联苯基等,优选碳原子数6~12的芳基。
在本发明中,出于溶解性优异、提高制造适应性的原因,优选上述式(I)中的L1、L2、L3及L4均为-C(=O)O-或-OC(=O)-。
并且,在本发明中,优选上述式(I)中的L2从R1的方向为-C(=O)O-,更优选上述式(I)中的L2从R1的方向为-OC(=O)-。
并且,上述式(I)中,Sp1及Sp2分别独立地表示单键、选自包括碳原子数1~20的直链状或支链状的亚烷基及构成碳原子数1~20的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(=O)-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代的基团的组中的任一连接基团。
作为Sp1及Sp2所表示的碳原子数1~20的直链状或支链状的亚烷基(也包括取代前的亚烷基。),优选碳原子数5~15的直链状或支链状的亚烷基,具体而言,可以举出亚戊基、亚己基、亚辛基、亚癸基等。
在本发明中,出于显现液晶性的原因,优选上述式(I)中的Sp1及Sp2为构成碳原子数1~20的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(=O)-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代的基团(连接基团),更优选为构成碳原子数5~15的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代的基团(连接基团),进一步优选为构成碳原子数5~15的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个或2个被-OC(=O)-或-C(=O)O-取代且构成碳原子数5~15的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个被-O-取代的基团(连接基团)。
并且,上述式(I)中,R1及R2分别独立地表示选自包括下述式(R-1)~(R-5)所表示的基团的组中的任一聚合性基团。另外,下述式(R-1)~(R-5)中,*表示与Sp1或Sp2的键合位置。
在这些之中,从聚合适应性的观点而言,上述式(I)中的R1及R2优选为下述式(R-1)所表示的丙烯酰基或下述式(R-1)所表示的甲基丙烯酰基。
[化学式3]
Figure BDA0001671487530000081
并且,上述式(I)中,Ar1表示选自包括下述式(Ar-1)~(Ar-4)所表示的基团的组中的任一芳香环。另外,下述式(Ar-1)~(Ar-4)中,*1表示与L2的键合位置,*2表示与L3的键合位置。
[化学式4]
Figure BDA0001671487530000091
上述式(Ar-1)~(Ar-4)中,X1、X2、X3及X4分别独立地表示碳原子数1~20的1价的脂肪族烃基、碳原子数3~20的1价的脂环式烃基、碳原子数6~20的1价的芳香族烃基、卤素原子、氰基、硝基、-CO2R4、-NR5R6或SR5,R4、R5及R6分别独立地表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。
作为碳原子数1~20的1价的脂肪族烃基,优选碳原子数1~15的烷基,更优选碳原子数1~8的烷基,具体而言,进一步优选甲基、乙基、异丙基、叔戊基(1,1-二甲基丙基)、叔丁基、1,1-二甲基-3,3-二甲基-丁基,尤其优选甲基、乙基、叔丁基。
作为碳原子数3~20的1价的脂环式烃基,例如可以举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环癸基、甲基环己基、乙基环己基等单环式饱和烃基;环丁烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基、环癸烯基、环戊二烯基、环己二烯基、环辛二烯基、环癸二烯基等单环式不饱和烃基;双环[2.2.1]庚基、双环[2.2.2]辛基、三环[5.2.1.02,6]癸基、三环[3.3.1.13,7]癸基、四环[6.2.1.13,6.02,7]十二烷基、金刚烷基等多环式饱和烃基;等。
作为碳原子数6~20的1价的芳香族烃基,具体而言,例如可以举出苯基、2,6-二乙基苯基、萘基、联苯基等,优选碳原子数6~12的芳基(尤其是苯基)。
作为卤素原子,例如可以举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,其中优选为氟原子、氯原子、溴原子。
另一方面,作为R4、R5及R6所表示的烷基,具体而言,例如可以举出甲基、乙基、异丙基、叔丁基等。
在本发明中,从原料获得性的观点而言,优选上述式(I)中的Ar1为上述式(Ar-3)所表示的芳香环。
并且,在本发明中,从溶解性、制造适应性、液晶性的显现、聚合适应性等观点而言,上述式(I)所表示的聚合性化合物(I)优选为下述式(IA)~(ID)中的任一个所表示的聚合性化合物,更优选为下述式(IA)所表示的聚合性化合物。
[化学式5]
Figure BDA0001671487530000101
其中,上述式(IA)~式(ID)中,Sp1及Sp2以及X1、X2、X3及X4的含义分别与在上述式(I)中说明的相同。
并且,上述式(IA)~式(ID)中,R7表示氢原子、烷基、烷氧基或卤素原子,作为烷基、烷氧基及卤素原子,例如可以举出与上述式(I)中的Z1及Z2可具有的取代基相同的例子。另外,多个R7可以分别相同也可以不同。
并且,R8表示氢原子或甲基。
作为上述式(I)所表示的聚合性化合物(I),例如可以举出下述式(I-1)~(I-18)所表示的化合物等。
[化学式6]
Figure BDA0001671487530000111
其中,上述式(I-1)~(I-18)所示的R中,包括和与R相邻的碳原子之间的键在内进行了标记。因此,例如上述式(I-1)所表示的化合物的结构如下。
[化学式7]
Figure BDA0001671487530000112
并且,作为上述式(I)所表示的聚合性化合物(I)的其他具体例,可以举出下述式(I-19)~(I-28)所表示的化合物等。
[化学式8]
Figure BDA0001671487530000121
并且,作为上述式(I)所表示的聚合性化合物(I)的其他具体例,可以举出下述式(I-29)~(I-40)所表示的化合物等。另外,下述式中,“tBu”表示叔丁基,“Me”表示甲基,“Et”表示乙基,“OMe”表示甲氧基,“OEt”表示乙氧基,*表示与苯环的键合位置。这些在后述的例示化合物中也相同。
[化学式9]
Figure BDA0001671487530000131
并且,作为上述式(I)所表示的聚合性化合物(I)的其他具体例,可以举出下述式(I-41)~(I-53)所表示的化合物等。另外,下述式中的与丙烯酰氧基相邻的基团表示亚丙基(甲基被亚乙基取代的基团),表示甲基的位置不同的位置异构体的混合物。
[化学式10]
Figure BDA0001671487530000132
并且,作为上述式(I)所表示的聚合性化合物(I)的其他具体例,可以举出下述式(I-54)~(I-66)所表示的化合物等。
[化学式11]
Figure BDA0001671487530000141
并且,作为上述式(I)所表示的聚合性化合物(I)的其他具体例,可以举出下述式(I-67)~(I-86)所表示的化合物等。
[化学式12]
Figure BDA0001671487530000151
[化学式13]
Figure BDA0001671487530000161
<液晶性化合物(II)>
形成光学各向异性层的聚合性液晶组合物包含由下述式(II)表示且不属于上述式(I)的液晶性化合物(II)。另外,在本发明中,由下述式(II)表示且也属于上述式(I)的化合物视为属于聚合性化合物(I)。
[化学式14]
Figure BDA0001671487530000171
其中,上述式(II)中,Ar2表示s价的芳香族基团。
并且,L5表示单键、-COO-或-OCO-,A表示碳原子数6以上的芳香环或碳原子数6以上的亚环烷基环。
并且,Sp3表示单键、碳原子数1~12的直链状或分支状的亚烷基或构成碳原子数1~12的直链状或分支状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-或-CO-取代的2价的连接基团,Q表示聚合性基团。
并且,r表示0~2的整数,s表示1或2的整数,通过r或s的数而成为多个的L5、A、Sp3及Q均可以彼此相同也可以不同。
上述式(II)中,Ar2所表示的芳香族基团是指包含具有芳香族性的环的基团,例如可以举出具有选自包括芳香族烃环及芳香族杂环的组中的至少1个芳香环的s价的基团等。在此,作为芳香族烃环,例如可以举出苯环、萘环、蒽环、菲萝啉(phenanthroline)环等,作为芳香族杂环,例如可以举出呋喃环、吡咯环、噻吩环、吡啶环、噻唑环、苯并噻唑环等。其中,优选苯环、噻唑环、苯并噻唑环。
并且,上述式(II)中,作为A所表示的碳原子数6以上的芳香环,例如可以举出上述Ar2中所包含的芳香环,其中,优选苯环(例如,1,4-苯基等)。同样地,上述式(II)中,作为A所表示的碳原子数6以上的亚环烷基环,例如可以举出环己烷环、环己烯环等,其中优选环己烷环(例如,环己烷-1,4-二基等)。
并且,上述式(II)中,作为Sp3所表示的碳原子数1~12的直链状或分支状的亚烷基,例如可以优选举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基等。
并且,上述式(II)中,作为Q所表示的聚合性基团,,例如可以举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等。另外,“(甲基)丙烯酰基”为表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基的标记。
在本发明中,作为上述式(II)所表示的液晶性化合物,出于通过刚直的介晶与柔软的侧链模拟地相分离而容易显现近晶性且显出充分的刚性的原因,优选为具有至少3个选自包括苯环及环己烷环的组中的环结构的化合物。
并且,在本发明中,作为上述式(II)所表示的液晶性化合物,出于光学各向异性层的耐久性变得更良好的原因,优选为具有2个以上聚合性基团(例如,(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等)的化合物。
另外,在本发明中,上述式(II)所表示的液晶性化合物优选为显出反波长色散性的液晶性化合物。
在此,在本说明书中,“反波长色散性”的液晶性化合物是指测定使用其制作的相位差膜在特定波长(可见光范围)下的面内延迟(Re)值时,随着测定波长变大而Re值变相等或变高。
作为显出反波长色散性的液晶性化合物,优选上述式(II)中的Ar2为下述式(II-1)、(II-2)、(II-3)或(II-4)所表示的2价的芳香环基团的化合物。
[化学式15]
Figure BDA0001671487530000181
上述式(II-1)~(II-4)中,Q1表示N或CH,Q2表示-S-、-O-或-NR11-,R11表示氢原子或碳原子数1~6的烷基,Y1表示可以具有取代基的碳原子数6~12的芳香族烃基或碳原子数3~12的芳香族杂环基。
作为R11所表示的碳原子数1~6的烷基,具体而言,例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基及正己基等。
作为Y1所表示的碳原子数6~12的芳香族烃基,例如可以举出苯基、2,6-二乙基苯基、萘基等芳基。
作为Y1所表示的碳原子数3~12的芳香族杂环基,例如可以举出噻吩基、噻唑基、呋喃基、吡啶基等杂芳基。
并且,作为Y1可具有的取代基,可以举出卤素原子、烷基、卤代烷基、烯基、芳基、氰基、氨基、硝基、亚硝基、羧基、碳原子数1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数1~6的烷基磺酰基、碳原子数1~6的氟烷基、碳原子数1~6的烷氧基、碳原子数1~6的烷基硫烷基(sulfanylgroup)、碳原子数1~6的N-烷基氨基、碳原子数2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数1~6的N-烷基氨磺酰基、碳原子数2~12的N,N-二烷基氨磺酰基或将这些组合而得到的基团等。
并且,上述式(II-1)~(II-4)中,Z1、Z2及Z3分别独立地表示氢原子、碳原子数1~20的1价的脂肪族烃基、碳原子数3~20的1价的脂环式烃基、碳原子数6~20的1价的芳香族烃基、卤素原子、氰基、硝基、-NR12R13或-SR14,R12~R14分别独立地表示氢原子或碳原子数1~6的烷基,Z1及Z2可以相互键合而形成芳香环。
作为碳原子数1~20的1价的脂肪族烃基,优选碳原子数1~15的烷基,更优选碳原子数1~8的烷基,具体而言,进一步优选甲基、乙基、异丙基、叔戊基(1,1-二甲基丙基)、叔丁基、1,1-二甲基-3,3-二甲基-丁基,尤其优选甲基、乙基、叔丁基。
作为碳原子数3~20的1价的脂环式烃基,例如可以举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环癸基、甲基环己基、乙基环己基等单环式饱和烃基;环丁烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基、环癸烯基、环戊二烯基、环己二烯基、环辛二烯基、环癸二烯基等单环式不饱和烃基;双环[2.2.1]庚基、双环[2.2.2]辛基、三环[5.2.1.02,6]癸基、三环[3.3.1.13,7]癸基、四环[6.2.1.13,6.02,7]十二烷基、金刚烷基等多环式饱和烃基;等。
作为碳原子数6~20的1价的芳香族烃基,具体而言,例如可以举出苯基、2,6-二乙基苯基、萘基、联苯基等,优选碳原子数6~12的芳基(尤其是苯基)。
作为卤素原子,例如可以举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,其中优选为氟原子、氯原子、溴原子。
另一方面,作为R5~R7所表示的碳原子数1~6的烷基,具体而言,例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基及正己基等。
并且,上述式(II-2)中,A1及A2分别独立地表示选自包括-O-、-N(R15)-、-S-及-CO-的组中的基团,R15表示氢原子或取代基。
作为R15所表示的取代基,可以举出与上述式(II-1)中的Y1可具有的取代基相同的取代基。
并且,上述式(II-2)中,X表示氢原子或可以键合有取代基的第14~16族的非金属原子。
并且,作为X所表示的第14~16族的非金属原子,例如可以举出氧原子、硫原子、具有取代基的氮原子、具有取代基的碳原子,作为取代基,可以举出与上述式(II-1)中的Y1可具有的取代基相同的取代基。
并且,上述式(II-3)~(II-4)中,Ax表示具有选自包括芳香族烃环及芳香族杂环的组中的至少1个芳香环的碳原子数2~30的有机基团。
并且,上述式(Ar-3)~(Ar-4)中,Ay表示氢原子、可以具有取代基的碳原子数1~6的烷基或具有选自包括芳香族烃环及芳香族杂环的组中的至少1个芳香环的碳原子数2~30的有机基团。
在此,Ax及Ay中的芳香环可以具有取代基,也可以由Ax和Ay键合而形成环。
并且,Q3表示氢原子或可以具有取代基的碳原子数1~6的烷基。
作为Ax及Ay,可以举出专利文献3(国际公开第2014/010325号)的[0039]~[0095]段中所记载的例子。
并且,作为Q3所表示的碳原子数1~6的烷基,具体而言,例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基及正己基等,作为取代基,可以举出与上述式(II-1)中的Y1可具有的取代基相同的取代基。
以下示出上述式(II-1)~(II-4)所表示的液晶性化合物的优选例,但并不限定于这些液晶性化合物。另外,下述式中的1,4-亚环己基均为反式-1,4-亚环己基。
[化学式16]
Figure BDA0001671487530000211
Figure BDA0001671487530000212
[化学式17]
Figure BDA0001671487530000221
[化学式18]
Figure BDA0001671487530000222
Figure BDA0001671487530000223
另外,上述式中,“*”表示键合位置。
[化学式19]
Figure BDA0001671487530000231
Figure BDA0001671487530000232
[化学式20]
Figure BDA0001671487530000241
[化学式21]
Figure BDA0001671487530000251
Figure BDA0001671487530000252
[化学式22]
Figure BDA0001671487530000261
[化学式23]
Figure BDA0001671487530000262
另外,在本发明中,作为上述式(II)所表示的液晶性化合物,出于通过在液晶分子之间起电子相互作用而光学各向异性层的耐久性变得更良好的原因,优选上述式(II)中的Ar2由上述通式(II-2)表示的化合物,具体而言,更优选上述式(II)中的n为2且Ar2由下述式(2a)表示的化合物。
[化学式24]
Figure BDA0001671487530000271
其中,上述式(2a)中,*表示键合位置,R9分别独立地表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。
作为上述式(II)中的n为2且Ar2由上述式(2a)表示的化合物,例如可以举出下述式L-1所表示的化合物或下述式L-2所表示的化合物等。可以举出下述式L-1所表示的化合物(液晶性化合物L-1)、下述式L-2所表示的化合物(液晶性化合物L-2)、下述式L-3所表示的化合物(液晶性化合物L-3)、下述式L-4所表示的化合物(液晶性化合物L-4)、下述式L-5所表示的化合物(液晶性化合物L-5)等。另外,下述式L-1及L-2中的与丙烯酰氧基相邻的基团表示亚丙基(甲基被亚乙基取代的基团),液晶性化合物L-1及L-2表示甲基的位置不同的位置异构体的混合物。并且,下述式L-1~L-5中,1,4-亚环己基均为反式-1,4-亚环己基。
[化学式25]
Figure BDA0001671487530000272
Figure BDA0001671487530000281
<聚合引发剂>
形成光学各向异性层的聚合性液晶组合物包含聚合引发剂。
所使用的聚合引发剂优选为能够通过紫外线照射引发聚合反应的光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,例如可以举出α-羰基化合物(记载于美国专利第2367661号、美国专利2367670号的各说明书)、偶姻醚(记载于美国专利第2448828号说明书)、α-烃取代芳香族偶姻化合物(记载于美国专利第2722512号说明书)、多核醌化合物(记载于美国专利第3046127号、美国专利2951758号的各说明书)、三芳基咪唑二聚体与对氨基苯基酮的组合(记载于美国专利第3549367号说明书)、吖啶及吩嗪化合物(记载于日本特开昭60-105667号公报、美国专利第4239850号说明书)及噁二唑化合物(记载于美国专利第4212970号说明书)、酰基氧化膦化合物(记载于日本特公昭63-40799号公报、日本特公平5-29234号公报、日本特开平10-95788号公报、日本特开平10-29997号公报)等。
在本发明中,出于光学各向异性层的耐久性变得更良好的原因,聚合引发剂优选为肟型聚合引发剂,具体而言,更优选为下述式(III)所表示的聚合引发剂。
[化学式26]
Figure BDA0001671487530000291
其中,上述式(III)中,X表示氢原子或卤素原子,Y表示1价的有机基团。
并且,Ar3表示2价的芳香族基团,L6表示碳原子数1~12的2价的有机基团,R10表示碳原子数1~12的烷基。
上述式(III)中,作为X所表示的卤素原子,例如可以举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,其中优选为氯原子。
并且,上述式(III)中,作为Ar3所表示的2价的芳香族基团,可以举出具有选自包括作为上述式(II)中的Ar2而例示出的芳香族烃环及芳香族杂环的组中的至少1个芳香环的2价的基团等。
并且,上述式(III)中,作为L6所表示的碳原子数1~12的2价的有机基团,例如可以举出碳原子数1~12的直链状或分支状的亚烷基,具体而言,可以优选举出亚甲基、亚乙基、亚丙基等。
并且,上述式(III)中,作为R10所表示的碳原子数1~12的烷基,具体而言,例如可以优选举出甲基、乙基、丙基等。
并且,上述式(III)中,作为Y所表示的1价的有机基团,例如可以举出包含二苯甲酮骨架((C6H5)2CO)的官能团。具体而言,优选如下述式(3a)及下述式(3b)所表示的基团那样,包含末端的苯环未被取代或单取代的二苯甲酮骨架的官能团。
[化学式27]
Figure BDA0001671487530000301
其中,上述式(3a)及上述式(3b)中,*表示键合位置、即与上述式(III)中的羰基的碳原子的键合位置。
作为上述式(III)所表示的肟型聚合引发剂,例如可以举出下述式S-1所表示的化合物或下述式S-2所表示的化合物等。
[化学式28]
Figure BDA0001671487530000302
在本发明中,上述聚合引发剂的含量并没有特别限定,但优选为聚合性液晶组合物的固体成分的0.01~20质量%,更优选为0.5~5质量%。
<其他聚合性化合物>
形成光学各向异性层的聚合性液晶组合物除了上述式(I)所表示的聚合性化合物(I)以外,可以包含其他聚合性化合物。
在此,其他聚合性化合物所具有的聚合性基团并没有特别限定,例如可以举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等。其中,优选具有(甲基)丙烯酰基。
在本发明中,出于进一步提高光学各向异性层的耐久性的原因,优选为具有2~4个聚合性基团的其他聚合性化合物,更优选为具有2个聚合性基团的其他聚合性化合物。
作为这种其他聚合性化合物,可以举出日本特开2014-077068号公报的[0030]~[0033]段中所记载的式(M1)、(M2)、(M3)所表示的化合物,更具体而言,可以举出该公报的[0046]~[0055]段中所记载的具体例。
<有机溶剂>
从形成光学各向异性层的作业性等观点而言,形成光学各向异性层的聚合性液晶组合物优选含有有机溶剂。
作为有机溶剂,具体而言,例如可以举出酮类(例如,丙酮、2-丁酮、甲基异丁基酮、环己酮等)、醚类(例如,二噁烷、四氢呋喃等)、脂肪族烃类(例如,己烷等)、脂环式烃类(例如,环己烷等)、芳香族烃类(例如,甲苯、二甲苯、三甲苯等)、卤化烃类(例如,二氯甲烷、二氯乙烷、二氯苯、氯甲苯等)、酯类(例如,乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、水、醇类(例如,乙醇、异丙醇、丁醇、环己醇等)、溶纤剂类(例如,甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等)、乙酸溶纤剂类、亚砜类(例如,二甲基亚砜等)、酰胺类(例如,二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等)等,可以将这些单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
在本发明中,作为光学各向异性层的形成方法,例如可以举出使用上述含有聚合性化合物(I)、液晶性化合物(II)及聚合引发剂以及任意的其他聚合性化合物及有机溶剂等的聚合性液晶组合物,使其成为所希望的取向状态之后,通过聚合而固定化的方法等。
在此,聚合条件并没有特别限定,但在基于光照射的聚合中优选使用紫外线。照射量优选为10mJ/cm2~50J/cm2,更优选为20mJ/cm2~5J/cm2,进一步优选为30mJ/cm2~3J/cm2,尤其优选为50~1000mJ/cm2。并且,为了促进聚合反应,可以在加热条件下实施。
另外,在本发明中,光学各向异性层能够形成于后述的任意的支撑体上或后述的本发明的偏振片中的偏振器上。
并且,在本发明中,出于进一步提高光学各向异性层的耐久性的原因,光学各向异性层优选为将上述聚合性液晶组合物取向成近晶相之后进行聚合(将取向固定化)而得到的层。认为这是由于,与向列相相比,近晶相的液晶分子的重心对齐,因此通过酯键周围的结构,难以发生上述水解。
并且,从赋予优异的视角特性的观点而言,本发明的光学膜所具有的光学各向异性层优选满足下述式(1)。
0.75<Re(450)/Re(550)<1.00……(1)
其中,式(1)中,Re(450)表示光学各向异性层在波长450nm下的面内延迟,Re(550)表示光学各向异性层在波长550nm下的面内延迟。
并且,面内延迟的值是指使用Axo Scan(0PMF-1,Axometrics,Co.,Ltd.制造)和附带软件,并使用测定波长的光测定的值。
在本发明中,对上述光学各向异性层的厚度并没有特别限定,但优选为0.1~10μm,更优选为0.5~5μm。
〔支撑体〕
如上所述,本发明的光学膜可以具有支撑体作为用于形成光学各向异性层的基材。
这种支撑体优选为透明,具体而言,优选透光率为80%以上。
作为这种支撑体,例如可以举出玻璃基板或聚合物薄膜,作为聚合物薄膜的材料,可以举出纤维素类聚合物;具有聚甲基丙烯酸甲酯、含内酯环聚合物等丙烯酸酯聚合物的丙烯酸类聚合物;热塑性降冰片烯类聚合物;聚碳酸酯类聚合物;聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯类聚合物;聚苯乙烯、丙烯腈·苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯类聚合物;聚乙烯、聚丙烯、乙烯·丙烯共聚物等聚烯烃类聚合物;氯乙烯类聚合物;尼龙、芳香族聚酰胺等酰胺类聚合物;酰亚胺类聚合物;砜类聚合物;聚醚砜类聚合物;聚醚醚酮类聚合物;聚苯硫醚类聚合物;偏二氯乙烯类聚合物;乙烯醇类聚合物;乙烯醇缩丁醛类聚合物;芳酯类聚合物;聚甲醛类聚合物;环氧类聚合物;或将这些聚合物混合而得到的聚合物。
并且,也可以为由后述的偏振器兼作这种支撑体的方式。
在本发明中,对上述支撑体的厚度并没有特别限定,但优选为5~60μm,更优选为5~30μm。
〔取向膜〕
当本发明的光学膜具有上述任意的支撑体时,优选在支撑体与光学各向异性层之间具有取向膜。另外,也可以为由上述支撑体兼作取向膜的方式。
取向膜一般以聚合物为主成分。作为取向膜用聚合物材料,在多个文献中有记载,能够获得多个市售品。
在本发明中所利用的聚合物材料优选聚乙烯醇或聚酰亚胺及其衍生物。尤其优选改性或未改性的聚乙烯醇。
关于本发明中能够使用的取向膜,例如可以举出国际公开第01/88574号的43页24行~49页8行中所记载的取向膜;日本专利第3907735号公报的[0071]~[0095]段中所记载的改性聚乙烯醇;日本特开2012-155308号公报中所记载的由液晶取向剂形成的液晶取向膜;等。
在本发明中,出于在形成取向膜时通过不接触取向膜表面而能够防止面状恶化的原因,作为取向膜,还优选利用光取向膜。
作为光取向膜并没有特别限定,能够使用国际公开第2005/096041号的[0024]~[0043]段中所记载的聚酰胺化合物或聚酰亚胺化合物等聚合物材料;日本特开2012-155308号公报中所记载的由具有光取向性基团的液晶取向剂形成的液晶取向膜;RolicTechnologies Ltd.制造的商品名LPP-JP265CP等。
并且,在本发明中,上述取向膜的厚度并没有特别限定,但从缓解有可能存在于支撑体的表面凹凸而形成均匀膜厚的光学各向异性层的观点而言,优选为0.01~10μm,更优选为0.01~1μm,进一步优选为0.01~0.5μm。
〔硬涂层〕
为了赋予薄膜的物理强度,本发明的光学膜优选具有硬涂层。具体而言,可以在支撑体的与设置有取向膜的一侧相反的一侧具有硬涂层(参考图1(B)),也可以在光学各向异性层的与设置有取向膜的一侧相反的一侧具有硬涂层(参考图1(C))。
作为硬涂层,能够使用日本特开2009-98658号公报的[0190]~[0196]段中所记载的硬涂层。
〔其他光学各向异性层〕
本发明的光学膜除了将上述含有聚合性化合物(I)、液晶性化合物(II)及聚合引发剂以及任意的其他聚合性化合物及有机溶剂等的聚合性液晶组合物进行聚合而得到的层(以下,在本段中,形式上称为“本发明的光学各向异性层”。)以外,可以另具有其他光学各向异性层。
即,本发明的光学膜可以具有本发明的光学各向异性层与其他光学各向异性层的层叠结构。
这种其他光学各向异性层只要是包含上述液晶性化合物(II)以外的液晶性化合物的光学各向异性层,则并没有特别限定。
在此,一般而言,液晶性化合物能够根据其形状分类为棒状类型和圆盘状类型。进而,分别有低分子和高分子类型。高分子一般是指聚合度为100以上的化合物(高分子物理/相转移动力学,土井正男著,2页,岩波书店,1992)。在本发明中,能够使用任意一种液晶性化合物,但优选使用棒状液晶性化合物或盘状液晶性化合物(圆盘状液晶性化合物)。也可以使用2种以上的棒状液晶性化合物、2种以上的圆盘状液晶性化合物、或棒状液晶性化合物与圆盘状液晶性化合物的混合物。为了上述液晶性化合物的固定化,更优选使用具有聚合性基团的棒状液晶性化合物或圆盘状液晶性化合物来形成,进一步优选液晶性化合物在1个分子中具有2个以上聚合性基团。当液晶性化合物为两种以上的混合物时,优选至少1种液晶性化合物在1个分子中具有2个以上的聚合性基团。
作为棒状液晶性化合物,例如能够优选使用日本特表平11-513019号公报的权利要求1或日本特开2005-289980号公报的[0026]~[0098]段中所记载的棒状液晶化合物,作为盘状液晶性化合物,例如能够优选使用日本特开2007-108732号公报的[0020]~[0067]段或日本特开2010-244038号公报的[0013]~[0108]段中所记载的盘状液晶化合物,但并不限定于这些。
〔紫外线吸收剂〕
考虑到外光(尤其是紫外线)的影响,优选本发明的光学膜包含紫外线(UV)吸收剂,更优选在支撑体中包含紫外线吸收剂。
作为紫外线吸收剂,能够使用能够显现紫外线吸收性的公知的任何一种。在这种紫外线吸收剂之中,为了得到高紫外线吸收性且电子图像显示装置中所使用的紫外线吸收能力(紫外线截止能力),优选苯并三唑类或羟基苯基三嗪类紫外线吸收剂。并且,为了扩大紫外线的吸收扩宽度,能够同时使用2种以上最大吸收波长不同的紫外线吸收剂。
[偏振片]
本发明的偏振片具有上述本发明的光学膜和偏振器。
〔偏振器〕
本发明的偏振片所具有的偏振器只要是具有将光转换成特定的直线偏振光的功能的部件,则并没有特别限定,能够利用以往公知的吸收型偏振器及反射型偏振器。
作为吸收型偏振器,可以使用碘类偏振器、利用二色性染料的染料类偏振器及多烯类偏振器等。碘类偏振器及染料类偏振器有涂布型偏振器和拉伸型偏振器,能够适用任何一种,但优选使碘或二色性染料吸附于聚乙烯醇并进行拉伸而制作的偏振器。
并且,作为通过以在基材上形成有聚乙烯醇层的层叠膜的状态实施拉伸及染色而得到偏振器的方法,能够举出日本专利第5048120号公报、日本专利第5143918号公报、日本专利第5048120号公报、日本专利第4691205号公报、日本专利第4751481号公报、日本专利第4751486号公报,也能够优选利用与这些偏振器有关的公知的技术。
作为反射型偏振器,可以使用将双折射不同的薄膜层叠而得到的偏振器、线栅型偏振器、将具有选择反射域的胆甾醇型液晶与1/4波长板进行组合而得到的偏振器等。
其中,在与后述的树脂层的密接性更优异的观点上,优选为包含聚乙烯醇类树脂(包含-CH2-CHOH-作为重复单元的聚合物。尤其是选择包括聚乙烯醇及乙烯-乙烯醇共聚物的组中的至少1个)的偏振器。
在本发明中,偏振器的厚度并没有特别限定,但优选为3μm~60μm,更优选为5μm~30μm,进一步优选为5μm~15μm。
〔粘结剂层〕
本发明的偏振片可以在本发明的光学膜中的光学各向异性层与偏振器之间配置有粘结剂层。
作为为了层叠光学各向异性层与偏振器而使用的粘结剂层,例如包含表示用动态粘弹性测定装置测定出的储存弹性模量G’与损失弹性模量G”之比(tanδ=G”/G’)为0.001~1.5的物质的、所谓的粘结剂或容易蠕变的物质等。作为本发明中能够使用的粘结剂,例如可以举出聚乙烯醇类粘结剂,但并不限定于此。
[图像显示装置]
本发明的图像显示装置为具有本发明的光学膜或本发明的偏振片的图像显示装置。
本发明的图像显示装置中所使用的显示单元并没有特别限定,例如可以举出液晶单元、有机电致发光(以下,略为“EL”。)显示面板、等离子显示器面板等。
在这些之中,优选为液晶单元、有机EL显示面板,更优选为液晶单元。即,作为本发明的图像显示装置,优选为使用液晶单元作为显示单元的液晶显示装置、使用有机EL显示面板作为显示单元的有机EL显示装置,更优选为液晶显示装置。
〔液晶显示装置〕
本发明的图像显示装置的一例的液晶显示装置为具有上述本发明的偏振片和液晶单元的液晶显示装置。
另外,在本发明中,在设置于液晶单元的两侧的偏振片之中,作为正面侧的偏振片,优选使用本发明的偏振片,作为正面侧及背面侧的偏振片,更优选使用本发明的偏振片。
以下,对构成液晶显示装置的液晶单元进行详述。
<液晶单元>
液晶显示装置中所利用的液晶单元优选为VA(Vertical Alignment:垂直取向)模式、OCB(Optically Compensated Bend:光学补偿弯曲)模式、IPS(In-Plane-Switching:面内切换)模式或TN(Twisted Nematic:扭曲向列型),但并不限定于这些。
在TN模式的液晶单元中,无电压施加时棒状液晶性分子实质上水平取向,进而以60~120゜扭曲取向。TN模式的液晶单元最多用作彩色TFT液晶显示装置,在多个文献中有记载。
在VA模式的液晶单元中,无电压施加时棒状液晶性分子实质上垂直取向。VA模式的液晶单元中除了(1)使棒状液晶性分子在无电压施加时实质上垂直取向,且在电压施加时实质上水平取向的狭义的VA模式的液晶单元(记载于日本特开平2-176625号公报)以外,还包括(2)为了扩大视角,将VA模式多畴化的(MVA模式的)液晶单元(记载于SID97,Digestof tech.Pape rs(预稿集)28(1997)845)、(3)使棒状液晶性分子在无电压施加时实质上垂直取向,且在电压施加时扭曲多畴取向的模式(n-ASM模式)的液晶单元(记载于日本液晶讨论会的预稿集58~59(1998))及(4)SURVIVAL模式的液晶单元(在LCD国际98中发表)。并且,也可以为PVA(Patterned Vertic al Alignment:图像垂直取向)型、光取向型(OpticalAlignment)及PSA(Polymer-Sustained Alignment:聚合物稳定取向)中的任何一种。关于这些模式的详细内容,在日本特开2006-215326号公报及日本特表2008-538819号公报中有详细记载。
IPS模式的液晶单元中,棒状液晶分子相对于基板实质上平行取向,通过施加与基板面平行的电场,液晶分子会平面响应。IPS模式在无电场施加状态下成为黑显示,上下一对偏振片的吸收轴相正交。使用光学补偿片来减少倾斜方向上的黑显示时的漏光并改善视角的方法公开于日本特开平10-54982号公报、日本特开平11-202323号公报、日本特开平9-292522号公报、日本特开平11-133408号公报、日本特开平11-305217号公报、日本特开平10-307291号公报等。
〔有机EL显示装置〕
作为本发明的图像显示装置的一例的有机EL显示装置例如可以优选举出从视觉辨认侧依次具有本发明的偏振片、具有λ/4功能的板(以下,也称为“λ/4板”。)及有机EL显示面板的方式。
其中,“具有λ/4功能的板”是指具有将某一特定的波长的直线偏振光转换成圆偏振光(或者将圆偏振光转换成直线偏振光)的功能的板,例如作为λ/4板为单层结构的方式,具体而言,可以举出拉伸聚合物薄膜、或在支撑体上设置有具有λ/4功能的光学各向异性层的相位差膜等,并且作为λ/4板为多层结构的方式,具体而言,可以举出将λ/4板与λ/2板层叠而成的宽频带λ/4板。
并且,有机EL显示面板为使用在电极之间(阴极及阳极之间)夹持有机发光层(有机电致发光层)而成的有机EL元件而构成的显示面板。有机EL显示面板的结构并没有特别制限,可以采用公知的结构。
[聚合性化合物]
本发明的聚合性化合物为上述式(I)所表示的聚合性化合物,与上述本发明的光学膜所具有的光学各向异性层中说明的聚合性化合物(I)相同。
[单芳基酯的制造方法]
本发明的1,4-环己烷二甲酸单芳基酯(以下,简略为“单芳基酯”。)的制造方法为具有以下工序的制造方法:反应工序,使1,4-环己烷二甲酰氯与酚类化合物在将1,4-环己烷二甲酰氯的摩尔当量相对于酚类化合物的摩尔当量的比率设为1.5以上且10以下并且共轭酸的酸解离常数pKa成为7以上且30以下的碱的存在下进行反应;及水解工序,通过水解在上述反应工序中所得到的反应产物而得到后述的式(Ia)或式(IIa)所表示的1,4-环己烷二甲酸单芳基酯。
在此,利用本发明的单芳基酯的制造方法得到的“1,4-环己烷二甲酸单芳基酯”为上述式(I)所表示的聚合性化合物或上述式(II)所表示的液晶性化合物的合成中所使用的作为中间产物而有用的化合物。
〔反应工序〕
本发明的单芳基酯的制造方法所具有的反应工序为使1,4-环己烷二甲酰氯与酚类化合物进行反应的工序。
在本发明中,上述反应工序在将1,4-环己烷二甲酰氯的摩尔当量相对于酚类化合物的摩尔当量的比率设为1.5以上且10以下且共轭酸的酸解离常数pKa成为7以上且30以下的碱的存在下进行。
<起始原料>
作为上述反应工序中所使用的1,4-环己烷二甲酰氯,从合成后述的式(Ia)或式(IIa)所表示的单芳基酯的观点而言,使用反式-1,4-环己烷二甲酰氯。
另一方面,作为上述反应工序中所使用的酚类化合物,从合成后述的式(Ia)或式(IIa)所表示的单芳基酯的观点而言,使用下述式(Ib)或下述式(IIb)所表示的化合物。
[化学式29]
Figure BDA0001671487530000391
其中,上述式(Ib)中,g表示0~1的整数。
在本发明中,出于溶解性优异、提高制造适应性的原因,优选g为0。
并且,上述式(Ib)中,X5表示取代基,k表示0~4的整数。当k为2~4的整数时,多个X5可以分别相同也可以不同。
作为取代基,与在上述式(I)中的Z1中说明的相同,例如可以举出烷基、烷氧基、卤素原子等。
并且,上述式(Ib)中,Z1表示可以具有取代基的反式-1,4-亚环己基、可以具有取代基的亚芳基或可以具有取代基的杂亚芳基。
在本发明中,作为亚芳基及杂亚芳基、以及反式-1,4-亚环己基、亚芳基或杂亚芳基可具有的取代基,与在上述式(I)中的Z1中说明的相同。
并且,出于显现液晶性的原因,优选上述式(Ib)中的Z1为可以具有取代基的亚芳基,更优选为可以具有取代基的1,4-亚苯基。
并且,上述式(Ib)中,L1表示单键、选自包括-O-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2OC(=O)-、-C(=O)O(CH2)2-、-NH-、-N(CH3)-、-S-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-OC(=O)O-、-C(=O)N(R3)-、-N(R3)C(=O)-、-C(=O)S-、-SC(=O)-、-CH2C(=O)O-、-OC(=O)CH2-、-CH=CH-C(=O)O-、-OC(=O)-CH=CH-、-CH=N-、-N=CH-及-N=N-的组中的任一连接基团,R3表示氢原子、碳原子数1~20的烷基或碳原子数6~20的芳基。
在本发明中,作为R3所表示的烷基及R3所表示的芳基,与在上述式(I)中的L1中说明的相同。
并且,出于溶解性优异、提高制造适应性的原因,优选上述式(Ib)中的L1为-C(=O)O-或-OC(=O)-。
并且,上述式(Ib)中,Sp1表示单键、选自包括碳原子数1~20的直链状或支链状的亚烷基及构成碳原子数1~20的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(=O)-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代的基团的组中的任一连接基团。
在本发明中,作为Sp1所表示的碳原子数1~20的直链状或支链状的亚烷基(也包括取代前的亚烷基。),与在上述式(I)中的Sp1中说明的相同。
并且,出于显现液晶性的原因,优选上述式(Ib)中的Sp1为构成碳原子数1~20的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(=O)-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代的基团(连接基团),更优选为构成碳原子数5~15的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代的基团(连接基团),进一步优选为构成碳原子数5~15的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个或2个被-OC(=O)-或-C(=O)O-取代且构成碳原子数5~15的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个被-O-取代的基团(连接基团)。
并且,上述式(Ib)中,R1表示选自包括下述式(R-1)~(R-5)所表示的基团的组中的任一聚合性基团。下述式(R-1)~(R-5)中,*表示与Sp1的键合位置。
[化学式30]
Figure BDA0001671487530000401
另一方面,上述式(IIb)中,h表示0~1的整数。
在本发明中,出于溶解性优异、提高制造适应性的原因,优选h为0。
并且,上述式(IIb)中,X6表示取代基,p表示0~4的整数。当p为2~4的整数时,多个X6可以分别相同也可以不同。
作为取代基,与在上述式(I)中的Z1中说明的相同,例如可以举出烷基、烷氧基、卤素原子等。
并且,上述式(IIb)中,L5表示单键、-COO-或-OCO-,A表示碳原子数6以上的芳香环或碳原子数6以上的亚环烷基环。
在本发明中,作为A所表示的碳原子数6以上的芳香环及碳原子数6以上的亚环烷基环,与在上述式(II)中的A中说明的相同。
并且,上述式(IIb)中,Sp3表示单键、碳原子数1~12的直链状或分支状的亚烷基或构成碳原子数1~12的直链状或分支状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-或-CO-取代的2价的连接基团,Q表示聚合性基团。
在本发明中,作为Sp3所表示的碳原子数1~12的直链状或分支状的亚烷基,与在上述式(II)中的Sp3中说明的相同。
<反应条件>
如上所述,上述反应工序在将1,4-环己烷二甲酰氯的当量相对于酚类化合物的当量的比率设为1.5以上且10以下并且共轭酸的酸解离常数pKa成为7以上且30以下的碱的存在下进行。
在此,酸解离常数pKa是指在水溶液中的pKa,例如记载于化学便览(II)(改订第4版、1993年、日本化学会编、丸善株式会社),该值越低,表示酸强度越大。具体而言,在水溶液中的酸解离常数pKa能够通过使用无限稀释水溶液测定在25℃下的酸解离常数来实测,并且也能够通过使用下述软件包1以计算求出基于哈密特取代基常数及公知文献值的数据库的值。本说明书中所记载的pKa的值全部表示使用该软件包以计算求出的值。
<软件包1>
Advanced Chemistry Development(ACD/Labs)Software V8.14for So laris(1994-2007ACD/Labs)。
在本发明的单芳基酯的制造方法中,通过经上述反应工序可优先进行单芳基酯体的生成,可抑制二芳基酯体的生成,通过后述的水解工序能够高效地得到所希望的1,4-环己烷二甲酸单芳基酯。
在本发明中,上述反应工序中,1,4-环己烷二甲酰氯的摩尔当量相对于酚类化合物的摩尔当量的比率优选设为1.6~3.0,更优选设为1.7~2.5。
并且,上述反应工序优选在共轭酸的酸解离常数pKa成为8以上且20以下的碱的存在下进行,更优选在共轭酸的酸解离常数pKa成为9以上且13以下的碱的存在下进行。
作为这种碱性,具体而言,例如可以举出三乙胺、N-乙基二异丙胺、N-甲基吗啉、三丁胺、N-甲基哌啶、N-丁基二甲胺等。
〔水解工序〕
本发明的单芳基酯的制造方法所具有的水解工序为通过水解在上述反应工序中所得到的反应产物而得到下述式(Ia)或式(IIa)所表示的1,4-环己烷二甲酸单芳基酯的工序。
[化学式31]
Figure BDA0001671487530000421
其中,上述式(Ia)中的R1、Sp1、Z1、L1、g、X5及k均与在上述式(Ib)中说明的相同。
并且,上述式(IIa)中的Q、Sp3、A、L5、h、X6及p均与在上述式(IIb)中说明的相同。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行更详细的说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理步骤等只要不脱离本发明的宗旨,则能够适当进行变更。因此,本发明的范围不应通过以下所示的实施例进行限定性解释。
〔聚合性化合物(I-1)的合成〕
按照下述方案合成了化合物(I-1)。另外,化合物(I-1)为与上述式(I-1)所表示的化合物相同的化合物。
[化学式32]
Figure BDA0001671487530000431
<化合物(I-1B)的合成>
混合琥珀酸单(2-丙烯酰氧基乙酯)(I-1A)182g(839mmol)、乙酸乙酯600mL、N,N-二甲基乙酰胺150mL、2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚680mg,并将内温冷却至5℃。以内温不上升至10℃以上的方式,向混合物中滴加了亚硫酰氯642mL(879mmol)。在5℃下搅拌1小时之后,加入了2-(4-羟基苯基)乙醇111g(800mmol)的N,N-二甲基乙酰胺220mL溶液。然后,在室温下搅拌12小时之后,加入水400mL进行了分液。用1N盐酸水、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水清洗收集的有机层之后,用无水硫酸钠进行了干燥。滤出硫酸钠,并用旋转式蒸发器去除溶剂,得到了透明的油状化合物(I-1B)255g(758mmo l)(产率95%)。
以下示出所得到的化合物(I-1B)的1H-NMR(nuclear magnetic resonance:核磁共振)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):2.63(s,4H),2.85(t,2H),4.25(t,2H),4.28-4.40(m,4H),5.75(br s,1H),5.86(dd,1H),6.14(dd,1H),6.45(dd,1H),6.78-6.80(m,2H),7.02-7.10(m,2H)
<化合物(I-1C)的合成>
在室温下混合了1,4-反式-环己烷二甲酸305g(1.77mol)、甲磺酰氯74.2g(648mmol)、四氢呋喃576mL、N,N-二甲基乙酰胺576mL。以内温不上升至30℃以上的方式,向所得到的混合物中滴加三乙胺72g(708mmol),然后在室温下搅拌了2小时。向该反应液中加入了化合物(I-1B)198g(589mmol)与2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚12mg的四氢呋喃50mL溶液。然后,加入N,N-二甲基氨基吡啶1.4g(11mmol)之后,以内温不上升至30℃以上的方式滴加了三乙胺72g(708mmol)。然后,在室温下搅拌12小时之后,加入水57mL,停止了反应。将所得到的反应液滴加到1.8wt%碳酸氢钠水溶液5.7L中,通过过滤收集了析出的固体成分。将所得到的固体成分与1.6L的甲醇混合之后,加入水1.9L,再次通过过滤收集了析出的固体成分。干燥所得到的固体成分之后,溶于乙酸乙酯1.6L中。向所得到的溶液中缓慢加入己烷1.9L,进行重结晶,通过过滤收集沉淀的晶体,由此得到了白色固体(I-1C)202g(产率70%)。以下示出所得到的白色固体(I-1C)的1H-NMR。
此时,作为杂质,环己烷二甲酸的二酯体会残存,但在下一工序中被去除,因此以混合物的状态使用于下一工序。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.40-1.73(m,4H),2.08-2.31(m,4H),2.31-2.45(m,1H),2.45-2.70(m,1H),2.63(m,4H),2.93(t,2H),4.29(t,2H),4.29-4.40(m,4H),5.86(dd,1H),6.15(dd,1H),6.44(dd,1H),6.95-7.05(m,2H),7.17-7.25(m,2H)
<化合物(I-1)的合成>
混合化合物(I-1C)(纯度74.15%)67.44g、乙酸乙酯280ml、N,N-二甲基乙酰胺75ml、2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚300mg,并将内温冷却至0℃。在内温0~5℃下,向混合物中滴加了亚硫酰氯12.04g。在5℃下搅拌60分钟之后,在内温0~8℃下滴加了化合物三甲基对苯二酚6.38g、乙酸乙酯10ml的溶液。然后,添加N,N-二甲基氨基吡啶1.54g,并在内温0~10℃下滴加了N,N-二异丙基乙胺26.14g。在内温15~20℃下搅拌4小时之后,加入乙腈200ml、水200ml、浓盐酸21ml进行了清洗。将有机层用饱和食盐水200ml清洗并进行分液,接着用饱和食盐水100ml、7.5wt%碳酸氢钠水溶液10ml清洗并进行了分液。用无水硫酸镁干燥有机层,添加硅胶(Wakogel C-200)19g并搅拌了60分钟。滤出硫酸镁及硅胶并减压蒸发除去溶剂之后,使用甲醇进行重结晶,得到了化合物(I-1)37.8g(产率80%)。
以下示出所得到的化合物(I-1)的1H-NMR。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)σ(ppm):1.25-1.32(m,8H),1.62-1.76(m,8H),2.05(s,3H),2.06(s,3H),2.10(s,3H),,2.21-2.37(m,8H),2.54-2.68(m,12H),2.94(t,4H),4.10-4.24(m,4sH),4.29(t,4H),5.15-5.25(m,2H),5.82-5.88(m,2H),,6.07-6.18(m,2H),6.38-6.46(m,2H),6.73(s,1H),7.01(d,4H),7.23(d,4H)
<化合物(I-1C)的合成>
按照下述方案合成了在合成中使用上述化合物(I-1)的上述化合物(I-1C)。其结果,得知与上述方案相比,作为杂质的环己烷二甲酸的二酯体的生成得到抑制。
[化学式33]
Figure BDA0001671487530000451
具体而言,混合化合物(I-1B)8.41g(25.0mmol)、2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚60mg、反式-1,4-环己烷二甲酰氯9.41g(45.0mmol)及四氢呋喃(THF)40ml之后,在5℃~10℃下历经30分钟滴加了N-乙基二异丙胺(iPr2NEt)〔pKa值:11〕3.88g(30.0mmol)。
接着,在5℃~10℃下搅拌1小时之后,历经30分钟滴加碳酸钠水20ml,并搅拌了30分钟。
接着,分液之后,向有机层中加入乙酸乙酯18ml,用碳酸钠水清洗2次、用稀盐酸水清洗了1次。减压蒸发除去溶剂之后,使用乙醇/庚烷混合溶剂进行重结晶,得到了化合物(I-1C)10.89g(粗产率88.8%)。使用通过高效液相色谱(high performance liquidchromatography:HPLC)提纯的化合物I-1C进行了定量,其结果,纯度为81.6%,产率为72.5%。并且,根据HPLC,化合物I-1C/二酯体的比为91/9。
〔聚合性化合物(I-2)的合成〕
按照下述方案合成了化合物(I-2)。另外,化合物(I-2)为与上述式(I-2)所表示的化合物相同的化合物。
[化学式34]
Figure BDA0001671487530000461
<化合物(I-2A)的合成>
混合甲基丙烯酸2-羟基乙酯(I-2a)40g(307mmol)、二氯甲烷300mL、N,N-二甲基氨基吡啶3.8g(30.7mmol)、琥珀酸酐33.8g(338mmol)、2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚200mg,并将内温加热至40℃。搅拌12小时之后,冷却至室温并加入水300mL,搅拌1小时并进行了分液。用1N盐酸水、饱和食盐水清洗所收集的有机层之后,用无水硫酸钠进行了干燥。滤出硫酸钠,并用旋转式蒸发器去除溶剂,得到了透明的油状化合物(I-2A)64g(278mmol)(产率91%)。
<化合物(I-2B)的合成>
混合化合物(I-2A)30g(130mmol)、乙酸乙酯50mL、N,N-二甲基乙酰胺15mL、2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚100mg,并将内温冷却至5℃。以内温不上升至10℃以上的方式,向混合物中滴加了亚硫酰氯10.0mL(137mmol)。在5℃下搅拌1小时之后,加入了2-(4-羟基苯基)乙醇18.0g(130mmol)的N,N-二甲基乙酰胺100mL溶液。然后,在室温下搅拌12小时之后,加入水100mL进行了分液。用1N盐酸水、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水清洗所收集的有机层之后,用无水硫酸钠进行了干燥。滤出硫酸钠,并用旋转式蒸发器去除溶剂,得到了透明的油状化合物(I-2B)44.1g(126mmol)(产率97%)。
<化合物(I-2C)的合成>
在室温下混合了1,4-反式-环己烷二甲酸14.7g(85.6mol)、甲磺酰氯3.60g(31.4mmol)、四氢呋喃28mL、N,N-二甲基乙酰胺28mL。以内温不上升至30℃以上的方式,向所得到的混合物中滴加三乙胺3.2g(31.6mmol),然后在室温下搅拌了2小时。向该反应液中加入了化合物(I-2B)10g(28.5mmol)与2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚50mg的四氢呋喃10mL溶液。然后,加入N,N-二甲基氨基吡啶171mg(1.4mmol)之后,以内温不上升至30℃以上的方式,滴加了三乙胺3.2g(31.6mmol)。然后,在室温下搅拌12小时之后,加入水7mL,停止了反应。将所得到的反应液滴加到1.8wt%碳酸氢钠水溶液275mL中,通过过滤收集了析出的固体成分。将所得到的固体成分与80mL的甲醇混合之后,加入水92mL,再次通过过滤收集了析出的固体成分。干燥所得到的固体成分之后,溶于乙酸乙酯80mL中。向所得到的溶液中缓慢加入己烷92mL,进行重结晶,并通过过滤收集沉淀的晶体,由此得到了白色固体(I-2C)9.8g(19.4mmol)(产率68%)。此时,作为杂质,环己烷二甲酸的二酯体会残存,但在下一工序中被去除,因此以混合物的状态使用于下一工序。
<化合物(I-2)的合成>
除了将化合物(I-1)的合成法中的化合物(I-1C)变更为化合物(I-2C)以外,利用与化合物(I-1)相同的方法合成了化合物(I-2)(产率80%)。
以下示出所得到的化合物(I-2)的1H-NMR。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)σ(ppm):1.25-1.32(m,8H),1.62-1.76(m,8H),1.95(s,6H),2.05(s,3H),2.06(s,3H),2.10(s,3H),2.21-2.37(m,8H),2.54-2.68(m,12H),2.94(t,4H),4.10-4.24(m,4H),4.29(t,4H),5.15-5.25(m,2H),5.59(s,2H),6.12(s,2H),6.73(s,1H),7.01(d,4H),7.23(d,4H)
〔聚合性化合物(I-3)的合成〕
按照下述方案合成了化合物(I-3)。另外,化合物(I-3)为与上述式(I-3)所表示的化合物相同的化合物。
[化学式35]
Figure BDA0001671487530000481
<化合物(I-3A)的合成>
除了将化合物(I-2A)的合成法中的化合物(I-2a)变更为化合物(I-3a)以外,利用与化合物(I-2A)相同的方法合成了化合物(I-3A)(产率92%)。
<化合物(I-3B)的合成>
除了将化合物(I-1B)的合成法中的化合物(I-1A)变更为化合物(I-3A)以外,利用与化合物(I-1B)相同的方法合成了化合物(I-3B)(产率94%)。
<化合物(I-3C)的合成>
除了将化合物(I-1C)的合成法中的化合物(I-1B)变更为化合物(I-3B)以外,利用与化合物(I-1C)相同的方法合成了化合物(I-3C)(产率70%)。
<化合物(I-3)的合成>
除了将化合物(I-1)的合成法中的化合物(I-1C)变更为化合物(I-3C)以外,利用与化合物(I-1)相同的方法合成了化合物(I-3)(产率88%)。
以下示出所得到的化合物(I-3)的1H-NMR。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.45-1.72(m,8H),1.72-1.80(m,8H),2.05(s,3H),2.06(s,3H),2.10(s,3H),2.10-2.30(m,8H),2.33-2.45(m,2H),2.47-2.65(m,2H),2.62(s,8H),2.93(t,4H),4.10-4.22(m,8H),4.30(t,4H),5.83(dd,2H),6.12(dd,2H),6.41(dd,2H),6.73(s,1H),7.01(d,4H),7.23(d,4H)
〔聚合性化合物(I-4)的合成〕
按照下述方案合成了化合物(I-4)。另外,化合物(I-4)为作为上述式(I-4)所表示的化合物与上述式(I-5)所表示的化合物的混合物而得到的化合物。
[化学式36]
Figure BDA0001671487530000501
<化合物(I-4A)的合成>
除了将化合物(I-2A)的合成法中的化合物(I-2a)变更为化合物(I-4a)以外,利用与化合物(I-2A)相同的方法合成了化合物(I-4A)(产率99%)。
<化合物(I-4B)的合成>
除了将化合物(I-1B)的合成法中的化合物(I-1A)变更为化合物(I-4A)以外,利用与化合物(I-1B)相同的方法合成了化合物(I-4B)(产率91%)。
<化合物(I-4C)的合成>
除了将化合物(I-1C)的合成法中的化合物(I-1B)变更为化合物(I-4B)以外,利用与化合物(I-1C)相同的方法合成了化合物(I-4C)(产率67%)。
<化合物(I-4)的合成>
除了将化合物(I-1)的合成法中的化合物(I-1C)变更为化合物(I-4C)以外,利用与化合物(I-1)相同的方法合成了化合物(I-4)(产率80%)。
以下示出所得到的化合物(I-4)的1H-NMR。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)σ(ppm):1.25-1.32(m,6H),1.62-1.76(m,8H),2.05(s,3H),2.06(s,3H),2.10(s,3H),,2.21-2.37(m,8H),2.54-2.68(m,12H),2.94(t,4H),4.10-4.24(m,4H),4.29(t,4H),5.15-5.25(m,2H),5.82-5.88(m,2H),6.07-6.18(m,2H),6.38-6.46(m,2H),6.73(s,1H),7.01(d,4H),7.23(d,4H)
〔聚合性化合物(I-5)的合成〕
按照下述方案合成了化合物(I-5)。
另外,在下述方案中,化合物(I-5A)为与在上述聚合性化合物(I-4)的合成中所使用的化合物(I-4A)相同的混合物。
并且,化合物(I-5)为与上述式(I-41)所表示的化合物相同的化合物。
[化学式37]
Figure BDA0001671487530000511
<化合物(I-5)的合成>
混合化合物(I-5A)(74.54%)5.10g(7.5mmol)、乙酸乙酯21ml、N,N-二甲基乙酰胺5ml、2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚10.6mg,并将内温冷却至0℃。在内温0~5℃下,向混合物中滴加了亚硫酰氯0.94g(7.9mol)。在5℃下搅拌60分钟之后,在内温0~8℃下滴加了作为化合物(I-5B)的二甲基对苯二酚0.44g(3.2mmol)、四氢呋喃5.6ml、吡啶1.45g(18.3mmol)的溶液。在5℃下搅拌60分钟之后,在内温0~10℃下滴加了N,N-二甲基氨基吡啶39.2mg、N,N-二异丙基乙胺2.07g(16.0mmol)。在内温15~20℃下搅拌1.5小时之后,加入乙酸乙酯5ml、水19ml、浓盐酸1.6ml进行了清洗。将有机层用15wt%食盐水15ml清洗并进行分液,接着用15wt%食盐水15ml清洗并进行了分液。向有机层中添加无水硫酸镁1.56g,搅拌30分钟之后,添加硅胶(Wakogel C-200)1.56g,搅拌了30分钟。然后,添加活性炭0.5g,进一步搅拌了30分钟。滤出硫酸镁、硅胶及活性炭,并减压蒸发除去溶剂之后,使用甲醇30ml进行重结晶,得到了化合物(I-5)1.2g(产率34.2%)。
以下示出所得到的化合物(I-5)的1H-NMR。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.26(m,6H),1.64-1.70(m,8H),2.09(s,6H),2.27-2.30(m,8H),2.57-2.63(m,12H),2.94(t,J=6.0Hz,4H),4.12-4.26(m,4H),4.29(t,J=6.0Hz,4H),5.17-5.30(m,2H),5.82-5.88(m,2H),6.07-6.18(m,2H),6.38-6.46(m,2H),6.86(s,2H),7.01(d,J=9.0Hz,4H),7.22(d,J=9.0Hz,4H)
〔聚合性化合物(I-6)的合成〕
按照下述方案合成了化合物(I-6)。
另外,在下述方案中,化合物(I-6A)为与上述聚合性化合物(I-4)的合成中所使用的化合物(I-4A)相同的混合物。
并且,化合物(I-6)为与上述式(I-43)所表示的化合物相同的化合物。
[化学式38]
Figure BDA0001671487530000531
<化合物(I-6)的合成>
加入化合物(I-6A)(74.54%)9.78g(14.4mmol)、二氯甲烷15ml、氯仿4ml、N,N-二甲基氨基吡啶44mg(0.36mmol)、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐4.16g(21.7mmol),在室温下搅拌了10分钟。然后,添加作为化合物(I-6B)的四甲基对苯二酚0.6g(3.61mmol),进一步搅拌了5小时。向所得到的溶液中添加己烷50mL、1当量浓度的盐酸150mL,清洗有机层之后进行了分液。用15%食盐水100ml清洗有机层并进行分液之后,进一步用15%食盐水100ml清洗有机层并进行了分液。减压蒸发除去溶剂,并添加乙酸乙酯40ml、无水硫酸镁1.56g,搅拌30分钟之后,添加硅胶(Wakogel C-200)1.56g,搅拌了30分钟。然后,滤出硫酸镁及硅胶,,减压蒸发除去溶剂之后,使用甲醇50ml进行了重结晶。然后,进行基于硅胶柱(己烷/乙酸乙酯=1/2)色谱的提纯,得到了化合物(I-6)1.3g(产率31.6%)。
以下示出所得到的化合物(I-6)的1H-NMR。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.26(m,6H),1.64-1.70(m,8H),2.09(s,12H),2.27-2.30(m,8H),2.57-2.63(m,12H),2.94(t,J=6.0Hz,4H),4.12-4.26(m,4H),4.29(t,J=6.0Hz,4H),5.17-5.30(m,2H),5.82-5.88(m,2H),6.07-6.18(m,2H),,6.38-6.46(m,2H),7.01(d,J=9.0Hz,4H),7.22(d,J=9.0Hz,4H)
〔聚合性化合物(I-7)的合成〕
按照下述方案合成了化合物(I-7)。另外,化合物(I-7)为与上述式(I-66)所表示的化合物相同的化合物。
[化学式39]
Figure BDA0001671487530000541
<化合物(I-7A)的合成>
利用日本特开2010-031223号公报的[0244]~[0246]段中所记载的方法合成了化合物(I-7A)。
<化合物(I-7)的合成>
加入化合物(I-7A)5.82g(14.4mmol)、二氯甲烷15ml、氯仿4ml、N,N-二甲基氨基吡啶44mg(0.36mmol)、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐4.16g(21.7mmol),在室温下搅拌了10分钟。然后,添加三甲基对苯二酚0.6g(3.94mmol),进一步搅拌了5小时。向所得到的溶液中添加己烷50mL、1当量浓度的盐酸150mL,清洗有机层之后进行了分液。用15%食盐水100ml清洗有机层并进行分液之后,进一步用15%食盐水100ml清洗有机层并进行了分液。减压蒸发除去溶剂,并添加乙酸乙酯40ml、无水硫酸镁1.56g,搅拌30分钟之后,添加硅胶(Wakogel C-200)1.56g,并搅拌了30分钟。然后,滤出硫酸镁及硅胶,减压蒸发除去溶剂之后,使用甲醇50ml进行了重结晶。然后,进行基于硅胶柱(己烷/乙酸乙酯=1/2)色谱的提纯,得到了化合物(I-7)1.0g(产率26.6%)。
以下示出所得到的化合物(I-7)的1H-NMR。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)σ(ppm):1.43-1.54(m、8H),1.62-1.76(m、16H),2.06(s,3H),2.08(s,3H),2.15(s,3H),2.27(m、4H),3.97(t、4H),4.06(t、4H),5.59(d、2H),6.05(t、2H),6.27(d、2H),6.97(s,1H),6.88(d、4H),6.96(d、4H)
〔聚合性化合物(X-1)的合成〕
按照下述方案合成了化合物(X-1)。
[化学式40]
Figure BDA0001671487530000551
<化合物(X-1)的合成>
直至化合物(I-1C)为止,与化合物(I-1)同样地进行了合成。
混合化合物(I-1C)(纯度74.54%)14.51g(0.021mol)、乙酸乙酯62ml、N,N-二甲基乙酰胺15ml、2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚32.4mg,并将内温冷却至0℃。在内温0~5℃下,向混合物中滴加了亚硫酰氯2.66g(0.022mol)。在5℃下搅拌60分钟之后,在内温0~8℃下滴加了对苯二酚1.0g(0.009mol)、乙酸乙酯10ml的溶液。然后,在内温0~10℃下滴加了N,N-二异丙基乙胺5.77g(0.045mol)。在内温15~20℃下搅拌4.5小时之后,将内温冷却至0℃。在内温0~5℃下滴加了1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯3.04g(0.020mol)。在内温15~20℃下搅拌1.3小时之后,加入乙酸乙酯150ml、水100ml、浓盐酸10ml进行了清洗。将有机层用饱和食盐水100ml清洗并进行分液,接着用饱和食盐水100ml、7.5wt%碳酸氢钠水溶液50ml清洗并进行了分液。进一步用饱和食盐水100ml清洗之后,用无水硫酸镁干燥有机层,并添加硅胶(Wakogel C-200)10g,搅拌了60分钟。滤出硫酸镁及硅胶,并减压蒸发除去溶剂之后,使用甲醇100ml进行重结晶,得到了化合物(X-1)3.0g(产率30.4%)。
以下示出所得到的化合物(X-1)的1H-NMR。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)σ(ppm):1.25-1.32(m,8H),1.62-1.76(m,8H),2.21-2.37(m,8H),2.54-2.68(m,12H),2.94(t,4H),4.10-4.24(m,4H),4.29(t,4H),5.15-5.25(m,2H),5.82-5.88(m,2H),6.07-6.18(m,2H),6.38-6.46(m,2H),7.00-7.03(m,4H),7.10(s,4H),7.21-7.24(m,4H)
〔聚合性化合物(X-2)的合成〕
按照下述方案合成了化合物(X-2)。
[化学式41]
Figure BDA0001671487530000561
<化合物(X-2)的合成>
直至化合物(I-2C)为止,与化合物(I-2)同样地进行了合成。
除了将化合物(X-1)的合成法中的化合物(I-1C)变更为化合物(I-2C)以外,利用与化合物(X-1)相同的方法合成了化合物(X-2)(产率80%)。
以下示出所得到的化合物(X-2)的1H-NMR。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)σ(ppm):1.25-1.32(m,8H),1.62-1.76(m,8H),1.95(s,6H),2.21-2.37(m,8H),2.54-2.68(m,12H),2.94(t,4H),4.10-4.24(m,4H),4.29(t,4H),5.15-5.25(m,2H),5.59(s,2H),6.12(s,2H),7.00-7.03(m,4H),7.10(s,4H),7.21-7.24(m,4H)
〔聚合性化合物(X-3)的合成〕
按照下述方案合成了化合物(X-3)。
[化学式42]
Figure BDA0001671487530000571
<化合物(X-3)的合成)
直至化合物(I-3C)为止,与化合物(I-3)同样地进行了合成。
除了将化合物(X-1)的合成法中的化合物(I-1C)变更为化合物(I-3C)以外,利用与化合物(X-1)相同的方法合成了化合物(X-3)(产率88%)。
以下示出所得到的化合物(X-3)的1H-NMR。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.45-1.72(m,8H),1.72-1.80(m,8H),2.10-2.30(m,8H),2.33-2.45(m,2H),2.47-2.65(m,2H),2.62(s,8H),2.93(t,4H),4.10-4.22(m,8H),4.30(t,4H),5.83(dd,2H),6.12(dd,2H),6.41(dd,2H),7.00-7.03(m,4H),7.10(s,4H),7.21-7.24(m,4H)
〔聚合性化合物(X-4)的合成〕
按照下述方案合成了化合物(X-4)。
[化学式43]
Figure BDA0001671487530000581
<化合物(X-4)的合成>
直至化合物(I-4C)为止,与化合物(I-4)同样地进行了合成。
除了将化合物(X-1)的合成法中的化合物(I-1C)变更为化合物(I-4C)以外,利用与化合物(X-1)相同的方法合成了化合物(X-4)(产率80%)。
以下示出所得到的化合物(X-4)的1H-NMR。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)σ(ppm):1.26-1.30(m,6H),1.64-1.70(m,8H),2.27-2.30(m,8H),2.57-2.63(m,12H),2.94(t,J=6.0Hz,4H),4.12-4.26(m,4H),4.29(t,J=6.0Hz,4H),5.17-5.40(m,2H),5.82-5.88(m,2H),6.07-6.18(m,2H),6.38-6.46(m,2H),7.00-7.03(m,4H),7.10(s,4H),7.21-7.24(m,4H)
〔聚合性化合物(X-5)的合成〕
按照下述方案合成了化合物(X-5)。
[化学式44]
Figure BDA0001671487530000591
<化合物(X-5)的合成>
除了将化合物(X-1)的合成法中的对苯二酚变更为甲基对苯二酚以外,利用与化合物(X-1)相同的方法得到了化合物(X-5)(产率68%)。
以下示出所得到的化合物(X-5)的1H-NMR。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)σ(ppm):1.25-1.32(m,8H),1.62-1.76(m,8H),2.18(s,3H),2.21-2.37(m,8H),2.54-2.68(m,12H),2.94(t,4H),4.10-4.24(m,4H),4.29(t,4H),5.15-5.25(m,2H),5.82-5.88(m,2H),6.07-6.18(m,2H),6.38-6.46(m,2H),6.90-7.00(m,3H),7.01(d,4H),7.23(d,4H)
〔聚合性化合物(X-6)的合成〕
按照下述方案合成了化合物(X-6)。
[化学式45]
Figure BDA0001671487530000601
<化合物(X-6)的合成>
直至化合物(I-4C)为止,与化合物(I-4)同样地进行了合成。
除了将化合物(X-1)的合成法中的化合物(I-1C)变更为化合物(I-4C)并且将对苯二酚变更为甲基对苯二酚以外,利用与化合物(X-1)相同的方法合成了化合物(X-6)(产率62%)。
以下示出所得到的化合物(X-6)的1H-NMR。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)σ(ppm):1.25-1.30(m,6H),1.60-1.75(m,8H),2.18(s,3H),2.21-2.37(m,8H),2.52-2.68(m,12H),2.94(t,4H),4.10-4.24(m,4H),4.29(t,4H),5.15-5.25(m,2H),5.82-5.88(m,2H),6.07-6.18(m,2H),6.38-6.46(m,2H),6.90-7.00(m,3H),7.01(d,4H),7.23(d,4H)
[实施例1]
<光取向膜P-1的形成>
按照日本特开2001-141926号公报的实施例1,使用2号刮棒,在通过使碘吸附于拉伸的聚乙烯醇薄膜而制作出的膜厚20μm的偏振器1的一侧的面涂布了参考日本特开2012-155308号公报的实施例3的记载而制作出的光取向用涂布液1。
涂布后,通过干燥而去除溶剂,形成了光异构化组合物层1。
通过对所得到的光异构化组合物层1进行偏振光紫外线照射(使用500mJ/cm2、750W超高压汞灯)而形成了光取向膜P-1。
<光学各向异性层1的形成>
通过旋涂法,在光取向膜P-1上涂布下述组成的光学各向异性层用涂布液1而形成了液晶组合物层1。
将所形成的液晶组合物层1在加热板体上暂时加热至向列相(Ne相)之后冷却至60℃,由此在近晶A相(SmA相)中使取向稳定化。
然后,在维持60℃的状态下通过紫外线照射将取向固定化而形成光学各向异性层,制作出光学膜。
Figure BDA0001671487530000611
[化学式46]
Figure BDA0001671487530000621
[实施例2]
除了使用聚合性化合物(I-2)来代替实施例1中所使用的聚合性化合物(I-1)以外,利用与实施例1相同的方法制作出光学膜。
[实施例3]
除了使用聚合性化合物(I-3)来代替实施例1中所使用的聚合性化合物(I-1)以外,利用与实施例1相同的方法制作出光学膜。
[实施例4]
除了使用聚合性化合物(I-4)来代替实施例1中所使用的聚合性化合物(I-1)以外,利用与实施例1相同的方法制作出光学膜。
[实施例5]
除了使用聚合性化合物(I-5)来代替实施例1中所使用的聚合性化合物(I-1)以外,利用与实施例1相同的方法制作出光学膜。
[实施例6]
除了使用聚合性化合物(I-6)来代替实施例1中所使用的聚合性化合物(I-1)以外,利用与实施例1相同的方法制作出光学膜。
[实施例7]
在实施例1中,除了使用下述组成的光学各向异性层用涂布液2来代替光学各向异性层用涂布液1以外,利用与实施例1相同的方法制作出光学膜。
Figure BDA0001671487530000631
[化学式47]
Figure BDA0001671487530000632
[实施例8]
实施例1中,除了使用下述组成的光学各向异性层用涂布液3来代替光学各向异性层用涂布液1以外,利用与实施例1相同的方法制作出光学膜。
Figure BDA0001671487530000633
[化学式48]
Figure BDA0001671487530000641
[比较例1]
除了未使用聚合性化合物(I-1)并且将液晶性化合物L-1及液晶性化合物L-2的使用量分别变更为50.0质量份以外,利用与实施例1相同的方法制作出光学膜。
[比较例2]
除了使用聚合性化合物(X-1)来代替聚合性化合物(I-1)以外,利用与实施例1相同的方法制作出光学膜。
[比较例3]
除了使用聚合性化合物(X-2)来代替聚合性化合物(I-1)以外,利用与实施例1相同的方法制作出光学膜。
[比较例4]
除了使用聚合性化合物(X-3)来代替聚合性化合物(I-1)以外,利用与实施例1相同的方法制作出光学膜。
[比较例5]
除了使用聚合性化合物(X-4)来代替聚合性化合物(I-1)以外,利用与实施例1相同的方法制作出光学膜。
[比较例6]
除了使用聚合性化合物(X-5)来代替聚合性化合物(I-1)以外,利用与实施例1相同的方法制作出光学膜。
[比较例7]
除了使用聚合性化合物(X-6)来代替聚合性化合物(I-1)以外,利用与实施例1相同的方法制作出光学膜。
[比较例8]
除了未使用聚合性化合物(I-7)并且将液晶性化合物L-6的使用量变更为100质量份以外,利用与实施例7相同的方法制作出光学膜。
[比较例9]
除了未使用聚合性化合物(I-7)并且将液晶性化合物L-7的使用量变更为100质量份以外,利用与实施例8相同的方法制作出光学膜。
将上述各实施例及比较例中所制作的各光学膜在50℃的温水中浸渍30分钟以上,去除软化的偏振器1,单独分离出光学各向异性层。
对于各光学各向异性层,使用Axo Scan(0PMF-1,Axometrics,Co.,Ltd.制造)测定波长450nm和550nm的面内延迟,并计算出Re(450)/Re(550)。将结果示于下述表1。
<耐久性>
对于上述各实施例及比较例中所制作的各光学膜,将光学各向异性层侧作为玻璃侧而介隔粘结剂贴合于玻璃板上。
使用Axo Scan(0PMF-1,Axometrics,Co.,Ltd.制造),以下述指标评价了延迟值的耐久性。将结果示于下述表1。
另外,试验条件如下述表1所示,进行了在60℃、相对湿度90%的环境下放置1000小时的试验和在85℃、相对湿度85%的环境下放置120小时的试验。并且,若在85℃、相对湿度85%的环境下放置1000小时的试验中评价为“A”,则能够判断为耐久性良好。
A:试验后的值相对于初期的相位差值的变化量小于初期值的5%
B:试验后的值相对于初期的相位差值的变化量为初期值的5%以上且小于10%
C:试验后的值相对于初期的相位差值的变化量为初期值的10%以上
[表1]
Figure BDA0001671487530000661
根据表1所示的结果可知,当未使用上述式(I)所表示的聚合性化合物时,即使在使用上述式(II)所表示的液晶性化合物的情况下,耐久性也差(比较例1、8及9)。
并且,可知在使用只有上述式(I)中的Ar1的结构不同的其他聚合性化合物来代替上述式(I)所表示的聚合性化合物的情况下,与比较例1相比,耐久性稍微得到改善,但不充分(比较例2~7)。
相对于此,可知在使用上述式(I)所表示的聚合性化合物及上述式(II)所表示的液晶性化合物的情况下,耐久性均变得良好(实施例1~8)。
符号说明
10-光学膜,12-光学各向异性层,14-取向膜,16-支撑体,18-硬涂层。

Claims (20)

1.一种光学膜,其至少具有光学各向异性层,所述光学膜中,
所述光学各向异性层为将聚合性液晶组合物进行聚合而得到的层,所述聚合性液晶组合物含有下述式(I)所表示的聚合性化合物、由下述式(II)表示且不属于下述式(I)的液晶性化合物、及聚合引发剂,
[化学式1]
Figure FDA0002491601540000011
其中,所述式(I)中,m及n分别独立地表示0~2的整数;其中,m+n表示2~4的整数;
并且,Z1及Z2分别独立地表示具有或不具有取代基的反式-1,4-亚环己基、具有或不具有取代基的亚芳基或具有或不具有取代基的杂亚芳基,m为2时的多个Z1可以分别相同也可以不同,n为2时的多个Z2可以分别相同也可以不同;其中,Z1及Z2中的至少1个表示具有或不具有取代基的亚芳基或具有或不具有取代基的杂亚芳基;
并且,L1、L2、L3及L4分别独立地表示单键、选自由-O-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2OC(=O)-、-C(=O)O(CH2)2-、-NH-、-N(CH3)-、-S-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-OC(=O)O-、-C(=O)N(R3)-、-N(R3)C(=O)-、-C(=O)S-、-SC(=O)-、-CH2C(=O)O-、-OC(=O)CH2-、-CH=CH-C(=O)O-、-OC(=O)-CH=CH-、-CH=N-、-N=CH-及-N=N-组成的组中的任一连接基团,R3表示氢原子、碳原子数1~20的烷基或碳原子数6~20的芳基;m为2时的多个L1可以分别相同也可以不同,n为2时的多个L4可以分别相同也可以不同;
并且,Sp1及Sp2分别独立地表示单键、选自由碳原子数1~20的直链状或支链状的亚烷基、及构成碳原子数1~20的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(=O)-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代而成的基团组成的组中的任一连接基团;
并且,R1及R2分别独立地表示选自由下述式(R-1)~(R-5)所表示的基团组成的组中的任一聚合性基团;
并且,Ar1表示选自由下述式(Ar-1)~(Ar-4)所表示的基团组成的组中的任一芳香环;
[化学式2]
Figure FDA0002491601540000021
其中,所述式(R-1)~(R-5)中,*表示与Sp1或Sp2的键合位置;
并且,所述式(Ar-1)~(Ar-4)中,X1、X2、X3及X4分别独立地表示碳原子数1~20的1价的脂肪族烃基、碳原子数3~20的1价的脂环式烃基、碳原子数6~20的1价的芳香族烃基、卤素原子、氰基、硝基、-CO2R4、-NR5R6或SR5,R4、R5及R6分别独立地表示氢原子或碳原子数1~6的烷基,*1表示与L2的键合位置,*2表示与L3的键合位置;
[化学式3]
Figure FDA0002491601540000022
其中,所述式(II)中,Ar2表示s价的芳香族基团;
并且,L5表示单键、-COO-或-OCO-,A表示碳原子数6以上的芳香环或碳原子数6以上的亚环烷基环;
并且,Sp3表示单键、碳原子数1~12的直链状或分支状的亚烷基、或构成碳原子数1~12的直链状或分支状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-或-CO-取代而成的2价的连接基团,Q表示聚合性基团;
r表示0~2的整数,s表示1或2的整数,通过r或s的数而成为多个的L5、A、Sp3及Q均可以彼此相同也可以不同。
2.根据权利要求1所述的光学膜,其中,
所述光学各向异性层满足下述式(1),
0.75<Re(450)/Re(550)<1.00……(1)
其中,式(1)中,Re(450)表示所述光学各向异性层在波长450nm下的面内延迟,Re(550)表示所述光学各向异性层在波长550nm下的面内延迟。
3.根据权利要求1或2所述的光学膜,其中,
所述液晶性化合物为显出反波长色散性的液晶性化合物。
4.根据权利要求1或2所述的光学膜,其中,
所述式(I)中的m及n均为1。
5.根据权利要求1或2所述的光学膜,其中,
所述式(I)中的Z1及Z2均为具有或不具有取代基的亚芳基。
6.根据权利要求1或2所述的光学膜,其中,
所述式(I)中的L1、L2、L3及L4均为-C(=O)O-或-OC(=O)-。
7.根据权利要求1或2所述的光学膜,其中,
所述式(I)中的Sp1及Sp2为选自构成碳原子数5~15的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代而成的基团中的连接基团。
8.根据权利要求1或2所述的光学膜,其中,
所述式(I)中的R1及R2分别独立地为所述式(R-1)所表示的丙烯酰基或所述式(R-1)所表示的甲基丙烯酰基。
9.根据权利要求1或2所述的光学膜,其中,
所述式(I)中的Ar1为所述式(Ar-3)所表示的芳香环。
10.根据权利要求1或2所述的光学膜,其中,
所述聚合引发剂为肟型聚合引发剂。
11.一种偏振片,其具有权利要求1至10中任一项所述的光学膜和偏振器。
12.一种图像显示装置,其具有权利要求1至10中任一项所述的光学膜、或权利要求11所述的偏振片。
13.一种聚合性化合物,其由下述式(I)表示,
[化学式4]
Figure FDA0002491601540000041
其中,所述式(I)中,m及n分别独立地表示0~2的整数;其中,m+n表示2~4的整数;
并且,Z1及Z2分别独立地表示具有或不具有取代基的反式-1,4-亚环己基、具有或不具有取代基的亚芳基或具有或不具有取代基的杂亚芳基,m为2时的多个Z1可以分别相同也可以不同,n为2时的多个Z2可以分别相同也可以不同;其中,Z1及Z2中的至少1个表示具有或不具有取代基的亚芳基或具有或不具有取代基的杂亚芳基;
并且,L1、L2、L3及L4分别独立地表示单键、选自由-O-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2OC(=O)-、-C(=O)O(CH2)2-、-NH-、-N(CH3)-、-S-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-OC(=O)O-、-C(=O)N(R3)-、-N(R3)C(=O)-、-C(=O)S-、-SC(=O)-、-CH2C(=O)O-、-OC(=O)CH2-、-CH=CH-C(=O)O-、-OC(=O)-CH=CH-、-CH=N-、-N=CH-及-N=N-组成的组中的任一连接基团,R3表示氢原子、碳原子数1~20的烷基或碳原子数6~20的芳基;m为2时的多个L1可以分别相同也可以不同,n为2时的多个L4可以分别相同也可以不同;
并且,Sp1及Sp2分别独立地表示单键、选自由碳原子数1~20的直链状或支链状的亚烷基、及构成碳原子数1~20的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(=O)-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代而成的基团组成的组中的任一连接基团;
并且,R1及R2分别独立地表示选自由下述式(R-1)~(R-5)所表示的基团组成的组中的任一聚合性基团;
并且,Ar1表示选自由下述式(Ar-1)~(Ar-4)所表示的基团组成的组中的任一芳香环;
[化学式5]
Figure FDA0002491601540000051
其中,所述式(R-1)~(R-5)中,*表示与Sp1或Sp2的键合位置;
并且,所述式(Ar-1)~(Ar-4)中,X1、X2、X3及X4分别独立地表示碳原子数1~20的1价的脂肪族烃基、碳原子数3~20的1价的脂环式烃基、碳原子数6~20的1价的芳香族烃基、卤素原子、氰基、硝基、-CO2R4、-NR5R6或SR5,R4、R5及R6分别独立地表示氢原子或碳原子数1~6的烷基,*1表示与L2的键合位置,*2表示与L3的键合位置。
14.根据权利要求13所述的聚合性化合物,其中,
所述式(I)中的m及n均为1。
15.根据权利要求13或14所述的聚合性化合物,其中,
所述式(I)中的Z1及Z2均为具有或不具有取代基的亚芳基。
16.根据权利要求13或14所述的聚合性化合物,其中,
所述式(I)中的L1、L2、L3及L4均为-C(=O)O-或-OC(=O)-。
17.根据权利要求13或14所述的聚合性化合物,其中,
所述式(I)中的Sp1及Sp2为选自构成碳原子数5~15的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代而成的基团中的连接基团。
18.根据权利要求13或14所述的聚合性化合物,其中,
所述式(I)中的R1及R2分别独立地为所述式(R-1)所表示的丙烯酰基或所述式(R-1)所表示的甲基丙烯酰基。
19.根据权利要求13或14所述的聚合性化合物,其中,
所述式(I)中的Ar1为所述式(Ar-3)所表示的芳香环。
20.一种1,4-环己烷二甲酸单芳基酯的制造方法,其具有:
反应工序,使1,4-环己烷二甲酰氯与酚类化合物在将1,4-环己烷二甲酰氯的摩尔当量相对于酚类化合物的摩尔当量的比率设为1.5以上且10以下、且在共轭酸的酸解离常数pKa成为7以上且30以下的碱的存在下进行反应;及
水解工序,通过水解在所述反应工序中所得到的反应产物而得到下述式(Ia)或(IIa)所表示的1,4-环己烷二甲酸单芳基酯,
[化学式6]
Figure FDA0002491601540000071
其中,所述式(Ia)中,g表示0~1的整数;
并且,X5表示取代基,k表示0~4的整数;当k为2~4的整数时,多个X5可以分别相同也可以不同;
并且,Z1表示具有或不具有取代基的反式-1,4-亚环己基、具有或不具有取代基的亚芳基或具有或不具有取代基的杂亚芳基;
并且,L1表示单键、选自由-O-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2OC(=O)-、-C(=O)O(CH2)2-、-NH-、-N(CH3)-、-S-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-OC(=O)O-、-C(=O)N(R3)-、-N(R3)C(=O)-、-C(=O)S-、-SC(=O)-、-CH2C(=O)O-、-OC(=O)CH2-、-CH=CH-C(=O)O-、-OC(=O)-CH=CH-、-CH=N-、-N=CH-及-N=N-组成的组中的任一连接基团,R3表示氢原子、碳原子数1~20的烷基或碳原子数6~20的芳基;
并且,Sp1表示单键、选自由碳原子数1~20的直链状或支链状的亚烷基、及构成碳原子数1~20的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(=O)-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代而成的基团组成的组中的任一连接基团;
并且,R1表示选自由下述式(R-1)~(R-5)所表示的基团组成的组中的任一聚合性基团;下述式(R-1)~(R-5)中,*表示与Sp1的键合位置;
[化学式7]
Figure FDA0002491601540000072
其中,所述式(IIa)中,h表示0~1的整数;
并且,X6表示取代基,p表示0~4的整数;当p为2~4的整数时,多个X6可以分别相同也可以不同;
并且,L5表示单键、-COO-或-OCO-,A表示碳原子数6以上的芳香环或碳原子数6以上的亚环烷基环;
并且,Sp3表示单键、碳原子数1~12的直链状或分支状的亚烷基、或构成碳原子数1~12的直链状或分支状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-或-CO-取代而成的2价的连接基团,Q表示聚合性基团。
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