CN110072854A - 聚合性化合物、混合物、高分子、光学膜、光学各向异性体、偏振片、显示装置以及防反射膜 - Google Patents

聚合性化合物、混合物、高分子、光学膜、光学各向异性体、偏振片、显示装置以及防反射膜 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供可用于制备具有良好的反波长色散性的光学膜等的聚合性化合物。本发明的聚合性化合物由下述式(I)所表示,式中,Ar1为规定的环基,A1~A2、B1~B2为能够具有取代基的环状脂肪族基团或芳香族基团,Z1~Z2、L1~L2、L1a~L2a为‑O‑、‑C(=O)‑O‑或‑O‑C(=O)‑等规定的基团,G1~G2为能够具有取代基的碳原子数为3~20的脂肪族烃基,P1a~P2a为聚合性基团,a、b为0或1,‑L1a‑G1‑P1a所表示的部分与‑L2a‑G2‑P2a所表示的部分彼此结构不同。

Description

聚合性化合物、混合物、高分子、光学膜、光学各向异性体、偏 振片、显示装置以及防反射膜
技术领域
本发明涉及在宽波长区域中能够进行一样的偏振光转换的光学膜和光学各向异性体,以及使用该光学各向异性体的偏振片、显示装置及防反射膜。
此外,本发明涉及可用于制备上述光学膜和光学各向异性体的高分子,以及可用于制备该高分子的聚合性化合物和混合物。
背景技术
就在平板显示装置等各种装置中可使用的相位差片而言,具有将线性偏振光转换成圆偏振光的1/4波片、将线性偏振光的偏振光振动面转换90度的1/2波片等。这些相位差片能够准确地对某特定的单色光赋予光线波长的λ/4或λ/2的相位差。
然而,现有的相位差片存在通过相位差片而输出的偏振光会转换成有色的偏振光的问题。这是因为,构成相位差片的材料对于相位差具有波长色散性,对于可见光区域的光线混合存在的合成波即白光,在各个波长的偏振光状态中产生分布,因此不可能将入射光在全部波长区域中调节成准确的λ/4或λ/2的相位差的偏振光。
为了解决这样的问题,就对于宽波长区域的光能够赋予均匀的相位差的宽频带相位差片即所谓的具有反波长色散性的相位差片进行了多种研究。
另一方面,随着移动电脑、手机等携带型的信息终端的高功能化和普及,逐渐要求将平板显示装置的厚度抑制地极薄。结果是,也要求作为构成部件的相位差片的薄层化。
作为薄层化的方法,通过将含有低分子聚合性化合物的聚合性组合物涂敷于膜基材而形成光学膜从而制作相位差片的方法成为近年来最有效的方法。因此,能够形成具有优异的反波长色散性的光学膜的聚合性化合物或使用其的聚合物性组合物的开发广泛进行。
而且,在例如专利文献1和2中,提出能够形成反波长色散性优异的光学膜并且具有适合加工的低熔点、容易涂敷于基材、显示液晶性的温度范围宽、进而能够廉价地合成的聚合性化合物和聚合性组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2014/010325号;
专利文献2:日本特开2015-200877号公报。
发明内容
发明要解决的问题
在此,在使用聚合性化合物的光学膜、光学各向异性体(以下,有时合并二者统称为“光学膜等”。)的制造中,除了要求得到反波长色散性优异的光学膜等以外,还要求提高生产率。
特别是在以大面积涂覆含有聚合性化合物的聚合性组合物而以工业生产规模制造光学膜等时,涂覆工序的温度控制是很重要的。因此,要求使用能够在工业上易于控制的温度范围使用的材料而使生产率、成品率提高。
而且,对于可用于制造在以有机EL面板(OLED)代表的显示设备中所使用的具有λ/4相位差的光学膜等的聚合性化合物,除了要求能够制备在宽波长区域中能够进行一样的偏振光转换的光学膜等以外,还要求液晶化温度低而涂覆性优异。
但是,上述现有的聚合性化合物在使液晶化温度进一步下降这一方面还有改善的余地。
因此,本发明的目的在于提供能够形成反波长色散性优异的光学膜等且液晶化温度被降低了的聚合性化合物。
用于解决问题的方案
本发明人为了解决上述问题而进行了深入地研究,结果发现:下述式(I)所表示的、-L1a-G1-P1a所表示的部分的结构与-L2a-G2-P2a所表示的部分的结构彼此不同的聚合性化合物与-L1a-G1-P1a所表示的部分的结构与-L2a-G2-P2a所表示的部分的结构相同的聚合性化合物相比,液晶化温度下降;以及如果使用下述式(I)所表示的聚合性化合物,则能够以更低的加工温度形成反波长色散性优异的光学膜等,以至完成了本发明。
像这样,根据本发明,可提供下述所示的聚合性化合物、混合物、高分子、光学膜、光学各向异性体、偏振片、显示装置以及防反射膜。
[1]一种下述式(I)所表示的聚合性化合物,
[化学式1]
[式(I)中,
Ar1表示至少具有D1作为取代基的2价芳香族烃环基或至少具有D1作为取代基的2价芳香族杂环基,
D1表示具有选自芳香族烃环和芳香族杂环中的至少1个芳香环的、碳原子数为1~67的有机基团,
Z1和Z2各自独立地表示单键、-O-、-O-CH2-、-CH2-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR21-C(=O)-、-C(=O)-NR21-、-CF2-O-、-O-CF2-、-CH2-CH2-、-CF2-CF2-、-O-CH2-CH2-O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-CH2-CH2-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-C(=O)-、-C(=O)-O-CH2-CH2-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3)-、-C(CH3)=N-、-N=N-或-C≡C-,R21各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,
A1和A2以及B1和B2各自独立地表示能够具有取代基的环状脂肪族基团或能够具有取代基的芳香族基团,
L1和L2以及L1a和L2a各自独立地表示单键、-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR22-C(=O)-、-C(=O)-NR22-、-O-C(=O)-O-、-NR22-C(=O)-O-、-O-C(=O)-NR22-或-NR22-C(=O)-NR23-,R22和R23各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,
G1和G2各自独立地表示能够具有取代基的碳原子数为3~20的脂肪族烃基,该碳原子数为3~20的脂肪族烃基能够被选自-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-S-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-N=、=N-和-N=N-中的至少一种插入基中断(其中,在存在2个以上插入基的情况下,它们彼此能够相同也能够不同,且彼此不邻接),R各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,
P1a和P2a各自独立地表示聚合性基团,
a和b各自独立地为0或1,
-L1a-G1-P1a所表示的部分与-L2a-G2-P2a所表示的部分彼此结构不同。]
[2]根据上述[1]所述的聚合性化合物,其中,
上述L1a与上述L2a具有相同的结构,
上述G1与上述G2彼此具有不同的结构,
上述P1a与上述P2a具有相同的结构。
[3]根据上述[1]或[2]所述的聚合性化合物,其中,
上述G1与上述G2彼此具有不同的结构,
上述G1和G2中的一者为由能够被取代的多个亚甲基和位于能够被取代的亚甲基之间的选自-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-S-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-O-(CH2)n-O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3)-、-C(CH3)=N-、-N=N-及-C≡C-中的至少一种基团构成的有机基团,
上述G1和G2中的另一者为由能够具有取代基的碳原子数为3~20的亚烷基或能够被取代的多个亚甲基和位于能够被取代的亚甲基之间的选自-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-S-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-O-(CH2)n-O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3)-、-C(CH3)=N-、-N=N-及-C≡C-中的至少一种基团构成的有机基团,
R表示与上述相同的意思,n为1~18的整数。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的聚合性化合物,其中,
上述G1与上述G2彼此具有不同的结构,
上述碳原子数为3~20的脂肪族烃基为碳原子数为3~20的亚烷基,
在上述G1和G2中的至少一者中,至少1个氢原子被包含卤原子、氰基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为2~6的烯基、碳原子数为2~6的炔基、碳原子数为1~6的卤代烷基、碳原子数为2~6的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的烷氧基、硝基、-C(=O)-R1a、-C(=O)-O-R1a或-O-C(=O)-R1a的取代基取代,R1a表示碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为6~20的芳香族烃环基或碳原子数为6~20的脂肪族烃环基,
在存在多个上述取代基的情况下,它们各自能够相同也能够不同。
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的聚合性化合物,其中,
上述Ar1为下述式(III-1)~(III-3)中的任一个所表示的基团,
[化学式2]
[式(III-1)~(III-3)中,
Ax表示具有选自碳原子数为6~30的芳香族烃环和碳原子数为2~30的芳香族杂环中的至少1个芳香环的有机基团,Ax所具有的芳香环能够具有取代基,
Ay表示氢原子或能够具有取代基的碳原子数为1~30的有机基团,
Q表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,
R0表示卤原子、氰基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为2~6的烯基、碳原子数为1~6的卤代烷基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的烷氧基、硝基、-C(=O)-Ra、-C(=O)-O-Ra或-SO2Ra,Ra表示碳原子数为1~6的烷基或者能够具有碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为1~6的烷氧基作为取代基的碳原子数为6~20的芳香族烃环基,
n1表示0~3的整数,n2表示0或1,n3表示0~4的整数,n4表示0~2的整数,
在存在多个R0的情况下,它们各自能够相同也能够不同。]
[6]根据上述[5]所述的聚合性化合物,其中,
上述Ar1为下述式(IV-1)~(IV-3)中任一个所表示的基团,
[化学式3]
[式(IV-1)~(IV-3)中,
Ay、Q、R0、n1、n2、n3及n4表示与上述相同的意思,
R11~R14各自独立地表示氢原子、卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或-C(=O)-O-Rb,Rb表示能够具有取代基的碳原子数为1~20的烷基、能够具有取代基的碳原子数为2~20的烯基、能够具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基或能够具有取代基的碳原子数为5~12的芳香族烃环基,构成环的至少1个C-R11~C-R14能够被替换成氮原子。]
[7]根据上述[1]~[4]中任一项所述的聚合性化合物,其中,
上述Ar1为下述式(V-1)~(V-4)中任一个所表示的基团,
[化学式4]
[式(V-1)~(V-4)中,
E3和E4各自独立地表示-CR24R25-、-S-、-NR24-、-C(=O)-或-O-,R24和R25各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~4的烷基,
Rc表示卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基或碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基,
p0为0~2的整数,
D3和D4各自独立地表示能够具有取代基的芳香族烃环基或能够具有取代基的芳香族杂环基,
在存在多个Rc的情况下,它们各自能够相同也能够不同。]
[8]根据上述[7]所述的聚合性化合物,其中,
上述D3和D4各自独立地为下述式(v-1)~(v-8)中任一个所表示的基团,
[化学式5]
[式(v-1)~(v-8)中,
Rd表示卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基或碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基,
p1表示0~5的整数,p2表示0~4的整数,p3表示0~3的整数,p4表示0~2的整数,
Rf表示氢原子或甲基,
在存在多个Rd的情况下,它们各自能够相同也能够不同。]
[9]根据上述[7]或[8]所述的聚合性化合物,其中,
上述Ar1为下述式(VI-1)~(VI-5)中任一个所表示的基团,
[化学式6]
[式(VI-1)~(VI-5)中,
E3、Rc及p0表示与上述相同的意思,
Rd表示卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基或碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基,
p1表示0~5的整数,p2表示0~4的整数,p3表示0~3的整数,
在存在多个Rc和Rd的情况下,它们各自能够相同也能够不同。]
[10]一种混合物,包含上述[1]~[9]中任一项所述的聚合性化合物和下述式(II)所表示的聚合性化合物。
[化学式7]
[式(II)中,
Ar10表示至少具有D10作为取代基的2价芳香族烃环基或至少具有D10作为取代基的2价芳香族杂环基,
D10表示具有选自芳香族烃环和芳香族杂环中的至少1个芳香环的、碳原子数为1~67的有机基团,
Z10和Z20各自独立地表示单键、-O-、-O-CH2-、-CH2-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR21-C(=O)-、-C(=O)-NR21-、-CF2-O-、-O-CF2-、-CH2-CH2-、-CF2-CF2-、-O-CH2-CH2-O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-CH2-CH2-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-C(=O)-、-C(=O)-O-CH2-CH2-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3)-、-C(CH3)=N-、-N=N-或-C≡C-,R21各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,
A10和A20以及B10和B20各自独立地表示能够具有取代基的环状脂肪族基团或能够具有取代基的芳香族基团,
L10和L20以及L10a和L20a各自独立地表示单键、-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR22-C(=O)-、-C(=O)-NR22-、-O-C(=O)-O-、-NR22-C(=O)-O-、-O-C(=O)-NR22-或-NR22-C(=O)-NR23-,R22和R23各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,
G10和G20各自独立地表示能够具有取代基的碳原子数为3~20的脂肪族烃基,该碳原子数为3~20的脂肪族烃基能够被选自-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-S-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-N=、=N-和-N=N-中的至少一种插入基中断(其中,在存在2个以上插入基的情况下,它们彼此能够相同也能够不同,且彼此不邻接),R各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,
P10a和P20a各自独立地表示聚合性基团,
a和b各自独立地为0或1,
-L10a-G10-P10a所表示的部分与-L20a-G20-P20a所表示的部分具有相同的结构。]
[11]根据上述[10]所述的混合物,其中,
上述Ar10为下述式(III-1)~(III-3)中任一个所表示的基团,
[化学式8]
[式(III-1)~(III-3)中,
Ax表示具有选自碳原子数为6~30的芳香族烃环和碳原子数为2~30的芳香族杂环中的至少1个芳香环的有机基团,Ax所具有的芳香环能够具有取代基,
Ay表示氢原子或能够具有取代基的碳原子数为1~30的有机基团,
Q表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,
R0表示卤原子、氰基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为2~6的烯基、碳原子数为1~6的卤代烷基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的烷氧基、硝基、-C(=O)-Ra、-C(=O)-O-Ra或-SO2Ra,Ra表示碳原子数为1~6的烷基或者能够具有碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为1~6的烷氧基作为取代基的碳原子数为6~20的芳香族烃环基,
n1表示0~3的整数,n2表示0或1,n3表示0~4的整数,n4表示0~2的整数,
在存在多个R0的情况下,它们各自能够相同也能够不同。]
[12]根据上述[11]所述的混合物,其中,
上述Ar10为下述式(IV-1)~(IV-3)中任一个所表示的基团,
[化学式9]
[式(IV-1)~(IV-3)中,
Ay、Q、R0、n1、n2、n3及n4表示与上述相同的意思,
R11~R14各自独立地表示氢原子、卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或-C(=O)-O-Rb,Rb表示能够具有取代基的碳原子数为1~20的烷基、能够具有取代基的碳原子数为2~20的烯基、能够具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基或能够具有取代基的碳原子数为5~12的芳香族烃环基,构成环的至少1个C-R11~C-R14能够被替换成氮原子。]
[13]根据上述[10]所述的混合物,其中,
上述Ar10为下述式(V-1)~(V-4)中任一个所表示的基团,
[化学式10]
[式(V-1)~(V-4)中,
E3和E4各自独立地表示-CR24R25-、-S-、-NR24-、-C(=O)-或-O-,R24和R25各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~4的烷基,
Rc表示卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基或碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基,
p0为0~2的整数,
D3和D4各自独立地表示能够具有取代基的芳香族烃环基或能够具有取代基的芳香族杂环基,
在存在多个Rc的情况下,它们各自能够相同也能够不同。]
[14]根据上述[13]所述的混合物,其中,
上述D3和D4各自独立地为下述式(v-1)~(v-8)中任一个所表示的基团,
[化学式11]
[式(v-1)~(v-8)中,
Rd表示卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基或碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基,
p1表示0~5的整数,p2表示0~4的整数,p3表示0~3的整数,p4表示0~2的整数,
Rf表示氢原子或甲基,
在存在多个Rd的情况下,它们各自能够相同也能够不同。]
[15]根据上述[13]或[14]所述的混合物,其中,
上述Ar10为下述式(VI-1)~(VI-5)中任一个所表示的基团,
[化学式12]
[式(VI-1)~(VI-5)中,
E3、Rc及p0表示与上述相同的意思,
Rd表示卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基或碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基,
p1表示0~5的整数,p2表示0~4的整数,p3表示0~3的整数,
在存在多个Rc和Rd的情况下,它们各自能够相同也能够不同。]
[16]一种高分子,是将上述[1]~[9]中任一项所述的聚合性化合物或上述[10]~[15]中任一项所述的混合物进行聚合而得到的。
[17]一种光学膜,将上述[16]所述的高分子作为构成材料。
[18]一种光学各向异性体,具有将上述[16]所述的高分子作为构成材料的层。
[19]一种偏振片,包含偏振膜和上述[18]所述的光学各向异性体。
[20]一种显示装置,具有上述[19]所述的偏振片。
[21]一种防反射膜,包含上述[19]所述的偏振片。
发明效果
根据本发明,可提供能够形成在宽波长区域中能够进行一样的偏振光转换的光学膜等且可使光学膜的制造工序的温度更低温化的聚合性化合物,以及使用该聚合性化合物而制备的混合物和高分子。
此外,根据本发明,可提供在宽波长区域中能够进行一样的偏振光转换的光学膜和光学各向异性体,以及使用它们的偏振片、显示装置及防反射膜。
具体实施方式
以下,对本发明详细地说明。另外,在本发明中,“能够具有取代基”是指“无取代或具有取代基”的意思。此外,在通式中所包含的烷基、芳香族烃环基等有机基团具有取代基的情况下,该具有取代基的有机基团的碳原子数中不包含取代基的碳原子数。例如,在碳原子数为6~20的芳香族烃环基具有取代基的情况下,碳原子数为6~20的芳香族烃环基的碳原子数中不包含这样的取代基的碳原子数。进而,在本发明中,“烷基”是指链状(直链状或支链状)的饱和烃基的意思,“烷基”中不包含作为环状的饱和烃基的“环烷基”。
在此,本发明的聚合性化合物以及包含本发明的聚合性化合物的本发明的混合物能够没有特别限定地在例如与聚合引发剂混合而制备聚合性液晶组合物时使用。
此外,本发明的聚合性化合物、混合物以及聚合性液晶组合物能够没有特别限定地在制备例如本发明的高分子时使用。
而且,本发明的高分子能够没有特别限定地用作例如本发明的光学膜的构成材料以及本发明的光学各向异性体所具有的层的构成材料。此外,本发明的光学各向异性体能够没有特别限定地用于例如本发明的偏振片。进而,本发明的偏振片能够没有特别限定地用于例如平板显示装置及有机电致发光显示装置等显示装置、以及防反射膜。
(1)聚合性化合物
本发明的聚合性化合物为下述式(I)所表示的化合物(以下,有时称为“聚合性化合物(I)”。),能够在制备后述的混合物、高分子、光学膜以及光学各向异性体时有利地使用。
[化学式13]
另外,聚合性化合物(I)的液晶化温度低而涂覆性优异并且能够形成在宽波长区域中能够进行一样的偏振光转换的光学膜等。
该理由尚不明确,但可推测为如下原因:如后述那样,由于聚合性化合物(I)具有位于各末端侧的“-L1a-G1-P1a”所表示的部分与“-L2a-G2-P2a”所表示的部分彼此不同的结构(即,以Ar1侧为对称中心“-L1a-G1-P1a”所表示的部分与“-L2a-G2-P2a”所表示的部分为非对称的结构),因此,与两末端具有相同的结构(即,以Ar1侧为对称中心“-L1a-G1-P1a”所表示的部分与“-L2a-G2-P2a”所表示的部分为对称的结构)的聚合性化合物比较,在确保光学特性(特别是反波长色散性)的同时易于在更低温成为液晶相(即,易于在室温成为过冷却状态)。
在此,式(I)中,a和b各自独立地为0或1,优选为1。
而且,Ar1为至少具有D1作为取代基的2价芳香族烃环基或至少具有D1作为取代基的2价芳香族杂环基。此外,D1为具有选自芳香族烃环和芳香族杂环中的至少1个芳香环的、碳原子数为1~67的有机基团。
在此,至少具有D1作为取代基的2价芳香族烃环基或至少具有D1作为取代基的2价芳香族杂环基是指从D1所结合的芳香族烃环或D1所结合的芳香族杂环的环部分除去2个与除D1所结合的碳以外的碳结合的氢原子的基团。而且,Ar1的2价芳香族烃环基和2价芳香族杂环基能够具有1个以上除D1以外的取代基。此外,在Ar1的2价芳香族烃环基和2价芳香族杂环基所具有的取代基为多个的情况下,多个取代基彼此能够相同也能够不同。
另外,作为Ar1的2价芳香族烃环基,没有特别限定,可举出例如:1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、1,4-亚萘基、2,6-亚萘基、1,5-亚萘基、蒽-9,10-二基、蒽-1,4-二基、蒽-2,6-二基等。
此外,作为Ar1的2价芳香族杂环基,没有特别限定,可举出例如:苯并噻唑-4,7-二基、1,2-苯并异噻唑-4,7-二基、苯并噁唑-4,7-二基、吲哚-4,7-二基、苯并咪唑-4,7-二基、苯并吡唑-4,7-二基、1-苯并呋喃-4,7-二基、2-苯并呋喃-4,7-二基、苯并[1,2-d:4,5-d’]二噻唑-4,8-二基、苯并[1,2-d:5,4-d’]二噻唑-4,8-二基、苯并噻吩基-4,7-二基、1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮-4,7-二基、苯并[1,2-b:5,4-b’]二噻吩基-4,8-二基、苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩基-4,8-二基、苯并[1,2-b:5,4-b’]二呋喃-4,8-二基、苯并[1,2-b:4,5-b’]二呋喃-4,8-二基、苯并[2,1-b:4,5-b’]二吡咯-4,8-二基、苯并[1,2-b:5,4-b’]二吡咯-4,8-二基、苯并[1,2-d:4,5-d’]二咪唑-4,8-二基等。
进而,作为Ar1的2价芳香族烃环基和2价芳香族杂环基所具有的除D1以外的取代基,没有特别限定,可举出例如:卤原子、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为2~6的烯基、碳原子数为1~6的卤代烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的硫代烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基、-C(=O)-Ra、-C(=O)-O-Ra或-SO2Ra。在此,Ra为碳原子数为1~6的烷基或者能够具有碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为1~6的烷氧基作为取代基的碳原子数为6~20的芳香族烃环基。此外,作为除D1以外的取代基,还可举出具有选自芳香族烃环和芳香族杂环中的至少1个芳香环的碳原子数为1~67的有机基团。
而且,作为除D1以外的取代基的卤原子,可举出:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
作为除D1以外的取代基的碳原子数为1~6的烷基,可举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基等。
作为除D1以外的取代基的碳原子数为2~6的烯基,可举出:乙烯基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、异丁烯基、戊烯基、己烯基等。
作为除D1以外的取代基的碳原子数为1~6的卤代烷基,可举出:氟甲基、三氟甲基、氟乙基、五氟乙基、七氟丙基、九氟丁基等碳原子数为1~6的氟烷基。
作为除D1以外的取代基的碳原子数为1~6的N-烷基氨基,可举出:N-甲基氨基、N-乙基氨基、N-丙基氨基、N-异丙基氨基、N-丁基氨基、N-异丁基氨基、N-仲丁基氨基、N-叔丁基氨基、N-戊基氨基、N-己基氨基等。
作为除D1以外的取代基的碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基,可举出:N,N-二甲基氨基、N-甲基-N-乙基氨基、N,N-二乙基氨基、N,N-二丙基氨基、N,N-二异丙基氨基、N,N-二丁基氨基、N,N-二异丁基氨基、N,N-二戊基氨基、N,N-二己基氨基等。
作为除D1以外的取代基的碳原子数为1~6的烷氧基,可举出:甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基等。
作为除D1以外的取代基的碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基,可举出:甲基亚磺酰基、乙基亚磺酰基、丙基亚磺酰基、异丙基亚磺酰基、丁基亚磺酰基、异丁基亚磺酰基、仲丁基亚磺酰基、叔丁基亚磺酰基、戊基亚磺酰基、己基亚磺酰基等。
作为除D1以外的取代基的碳原子数为1~6的硫烷基,可举出:甲硫基、乙硫基、丙硫基、异丙硫基、丁硫基、异丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基、戊硫基、己硫基等。
作为除D1以外的取代基的碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基,可举出:N-甲基氨磺酰基、N-乙基氨磺酰基、N-丙基氨磺酰基、N-异丙基氨磺酰基、N-丁基氨磺酰基、N-异丁基氨磺酰基、N-仲丁基氨磺酰基、N-叔丁基氨磺酰基、N-戊基氨磺酰基、N-己基氨磺酰基等。
作为除D1以外的取代基的碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基,可举出:N,N-二甲基氨磺酰基、N-甲基-N-乙基氨磺酰基、N,N-二乙基氨磺酰基、N,N-二丙基氨磺酰基、N,N-二异丙基氨磺酰基、N,N-二丁基氨磺酰基、N,N-二异丁基氨磺酰基、N,N-二戊基氨磺酰基、N,N-二己基氨磺酰基等。
此外,作为Ra的碳原子数为1~6的烷基,可举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基等。
进而,作为Ra的能够具有碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为1~6的烷氧基作为取代基的碳原子数为6~20的芳香族烃环基,可举出:能够具有甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基等碳原子数为1~6的烷基或甲氧基、乙氧基等碳原子数为1~6的烷氧基作为取代基的苯基、萘基等。
进而,作为除D1以外的取代基的、具有选自芳香族烃环和芳香族杂环中的至少1个芳香环的碳原子数为1~67的有机基团,没有特别限定,可举出与作为D1在以下详细说明的有机基团相同的有机基团。
另外,在本发明中,“芳香环”是指具有遵循Huckel规则的广义的芳香性的环状结构,即具有(4n+2)个π电子的环状共轭结构以及以噻吩、呋喃、苯并噻唑等为代表的硫、氧、氮等杂原子的孤电子对参与π电子体系而显示芳香性的环状结构的意思。
而且,作为D1的芳香族烃环,没有特别限定,可举出例如苯环、萘环、蒽环、菲环、芘环、芴环等。
此外,作为D1的芳香族杂环,没有特别限定,可举出例如:1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮环、1-苯并呋喃环、2-苯并呋喃环、吖啶环、异喹啉环、咪唑环、吲哚环、噁二唑环、噁唑环、噁唑并吡嗪环、噁唑并吡啶环、噁唑并哒嗪环、噁唑并嘧啶环、喹唑啉环、喹喔啉环、喹啉环、噌啉环、噻二唑环、噻唑环、噻唑并吡嗪环、噻唑并吡啶环、噻唑并哒嗪环、噻唑并嘧啶环、噻吩环、三嗪环、三唑环、萘啶环、吡嗪环、吡唑环、吡喃酮环、吡喃环、吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、吡咯环、菲啶环、酞嗪环、呋喃环、苯并[c]噻吩环、苯并异噁唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、苯并噁二唑环、苯并噁唑环、苯并噻二唑环、苯并噻唑环、苯并噻吩环、苯并三嗪环、苯并三唑环、苯并吡唑环、苯并吡喃酮环、二氢吡喃环、四氢吡喃环、二氢呋喃环、四氢呋喃环等。
另外,D1的芳香族烃环基和芳香族杂环基能够被卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基或-C(=O)-O-Rb取代。在此,Rb为能够具有取代基的碳原子数为1~20的烷基、能够具有取代基的碳原子数为2~20的烯基、能够具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基、或能够具有取代基的碳原子数为5~12的芳香族烃环基。
而且,芳香族烃环和芳香族杂环能够具有选自上述的取代基中的1个或多个取代基。而且,在具有多个取代基的情况下,多个取代基彼此能够相同也能够不同。
在此,作为D1的芳香族烃环和芳香族杂环能够具有的卤原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基以及碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基,可举出与作为除D1以外的取代基而上述的基团相同的例子。
此外,作为D1的芳香族烃环和芳香族杂环能够具有的碳原子数为1~6的烷基磺酰基,可举出:甲基磺酰基、乙基磺酰基、丙基磺酰基、异丙基磺酰基、丁基磺酰基、异丁基磺酰基、仲丁基磺酰基、叔丁基磺酰基、戊基磺酰基、己基磺酰基等。
进而,作为D1的芳香族烃环和芳香族杂环能够具有的碳原子数为1~6的氟烷基,可举出:氟甲基、三氟甲基、氟乙基、五氟乙基、七氟丙基、九氟丁基等。
此外,作为Rb的碳原子数为1~20的烷基,可举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、1-甲基戊基、1-乙基戊基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、异己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基等。
作为Rb的碳原子数为2~20的烯基,可举出:乙烯基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、异丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基、十九碳烯基、二十碳烯基等。
作为Rb的碳原子数为3~12的环烷基,可举出:环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环辛基等。
作为Rb的碳原子数为5~12的芳香族烃环基,可举出:苯基、1-萘基、2-萘基等。
而且,作为Rb的能够具有取代基的碳原子数为1~20的烷基、能够具有取代基的碳原子数为2~20的烯基、以及能够具有取代基的碳原子数为5~12的芳香族烃环基的取代基,可举出:氟原子、氯原子等卤原子;氰基;甲氧基、乙氧基、异丙氧基、丁氧基等碳原子数为1~20的烷氧基;硝基;苯基、萘基等碳原子数为6~20的芳香族烃环基;呋喃基、噻吩基等碳原子数为2~20的芳香族杂环基;环丙基、环戊基、环己基等碳原子数为3~8的环烷基;三氟甲基、五氟乙基、-CH2CF3等至少1个氢原子被氟原子取代的碳原子数为1~12的氟烷基等。Rb的碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为2~20的烯基、以及碳原子数为5~12的芳香族烃环基能够具有选自上述的取代基中的1个或多个取代基,在具有多个取代基的情况下,多个取代基彼此能够相同也能够不同。
此外,作为Rb的碳原子数为3~12的环烷基的取代基,可举出:氟原子、氯原子等卤原子;氰基;甲基、乙基、丙基等碳原子数为1~6的烷基;甲氧基、乙氧基、异丙氧基等碳原子数为1~6的烷氧基;硝基;以及苯基、萘基等碳原子数为6~20的芳香族烃基等。Rb的碳原子数为3~12的环烷基能够具有选自上述的取代基中的1个或多个取代基,在具有多个取代基的情况下,多个取代基彼此能够相同也能够不同。
而且,作为上述的Ar1(至少具有D1作为取代基的2价芳香族烃环基或至少具有D1作为取代基的2价芳香族杂环基),可举出:被式:-C(Rf)=N-N(Rg)Rh或式:-C(Rf)=N-N=C(Rg1)Rh所表示的基团取代的亚苯基、被1-苯并呋喃-2-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被5-(2-丁基)-1-苯并呋喃-2-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被4,6-二甲基-1-苯并呋喃-2-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被6-甲基-1-苯并呋喃-2-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被4,6,7-三甲基-1-苯并呋喃-2-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被4,5,6-三甲基-1-苯并呋喃-2-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被5-甲基-1-苯并呋喃-2-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被5-丙基-1-苯并呋喃-2-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被7-丙基-1-苯并呋喃-2-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被5-氟-1-苯并呋喃-2-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被苯基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被4-氟苯基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被4-硝基苯基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被4-三氟甲基苯基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被4-氰基苯基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被4-甲磺酰基苯基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被噻吩-2-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被噻吩-3-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被5-甲基噻吩-2-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被5-氯噻吩-2-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被2-苯并噻唑基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被4-联苯基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被4-丙基联苯基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被4-噻唑基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被1-苯基亚乙基-2-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被4-吡啶基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被2-呋喃基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被萘并[1,2-b]呋喃-2-基取代的苯并噻唑-4,7-二基、被5-甲氧基-2-苯并噻唑基取代的1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮-4,7-二基、被苯基取代的1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮-4,7-二基、被4-硝基苯基取代的1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮-4,7-二基、或被2-噻唑基取代的1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮-4,7-二基等。在此,上述式中,Rf各自独立地表示氢原子或甲基、乙基、丙基以及异丙基等碳原子数为1~6的烷基。此外,上述式中,Rg和Rg1表示氢原子或能够具有取代基的碳原子数为1~30的有机基团。在此,作为碳原子数为1~30的有机基团及其取代基,可举出与后述的作为Ay的碳原子数为1~30的有机基团及其取代基的具体例而列举的这些相同的例子。进而,上述式中,Rh表示具有选自碳原子数为6~30的芳香族烃环和碳原子数为2~30的芳香族杂环中的至少一个芳香环的有机基团。在此,作为具有选自碳原子数为6~30的芳香族烃环和碳原子数为2~30的芳香族杂环中的至少一个芳香环的有机基团的具体例,可举出与后述的作为Ax的具有选自碳原子数为6~30的芳香族烃环和碳原子数为2~30的芳香族杂环中的至少一个芳香环的有机基团的具体例而列举的这些相同的例子。
而且,作为Ar1(至少具有D1作为取代基的2价芳香族烃环基或至少具有D1作为取代基的2价芳香族杂环基),优选具有式:-C(Q)=N-N(Ax)Ay所表示的基团作为D1的、能够具有取代基的2价芳香族烃环基或2价芳香族杂环基,更优选具有式:-C(Q)=N-N(Ax)Ay所表示的基团作为D1的能够具有取代基的2价芳香族烃环基,进一步优选下述式(III-1)~(III-3)中的任一个所表示的基团。
[化学式14]
在此,上述Ax为具有选自碳原子数为6~30的芳香族烃环和碳原子数为2~30的芳香族杂环中的至少一个芳香环的有机基团。另外,Ax所具有的芳香环能够具有取代基。此外,Ax能够具有多个芳香环。
另外,作为Ax的碳原子数为6~30的芳香族烃环,可举出与作为D1的芳香族烃环而列举的这些相同的芳香族烃环。其中,优选苯环、萘环、蒽环。
此外,作为Ax的碳原子数为2~30的芳香族杂环,可举出与作为D1的芳香族杂环而列举的这些相同的芳香族杂环。其中,优选:呋喃环、噻吩环、噁唑环、噻唑环等单环的芳香族杂环;苯并噻唑环、苯并噁唑环、喹啉环、1-苯并呋喃环、2-苯并呋喃环、苯并噻吩环、噻唑并吡啶环、噻唑并吡嗪环等稠环的芳香族杂环。
Ax所具有的芳香环能够具有取代基。作为该取代基,可举出:卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或-C(=O)-O-Rb。在此,Rb为能够具有取代基的碳原子数为1~20的烷基、能够具有取代基的碳原子数为2~20的烯基、能够具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基、能够具有取代基的碳原子数为5~12的芳香族烃环基。
另外,Ax能够具有选自上述的取代基中的多个取代基。在Ax具有多个取代基的情况下,取代基能够相同也能够不同。
在此,作为Ax所具有的芳香环的取代基的卤原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基以及-C(=O)-O-Rb,可举出与作为D1的芳香族烃环和芳香族杂环能够具有的取代基而列举的这些相同的取代基。
在它们中,作为Ax所具有的芳香环的取代基,优选卤原子、氰基、碳原子数为1~6的烷基以及碳原子数为1~6的烷氧基。
而且,Rb的能够具有取代基的碳原子数为1~20的烷基的碳原子数优选为1~12,更优选为4~10。
此外,Rb的能够具有取代基的碳原子数为2~20的烯基的碳原子数优选为2~12。
进而,作为Rb的能够具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基的环烷基,优选环戊基、环己基。
此外,作为Rb的能够具有取代基的碳原子数为5~12的芳香族烃环基的芳香族烃环基,优选苯基。
进而,作为Rb的碳原子数为1~20的烷基的取代基、碳原子数为2~20的烯基的取代基以及碳原子数为5~12的芳香族烃环基的取代基,优选:氟原子、氯原子等卤原子;氰基;甲氧基、乙氧基、异丙氧基、丁氧基等碳原子数为1~20的烷氧基;硝基;苯基、萘基等碳原子数为6~20的芳香族烃环基;呋喃基、噻吩基等碳原子数为2~20的芳香族杂环基;环丙基、环戊基、环己基等碳原子数为3~8的环烷基;三氟甲基、五氟乙基、-CH2CF3等至少1个氢原子被氟原子取代的碳原子数为1~12的氟烷基。
另外,Rb的碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为2~20的烯基以及碳原子数为5~12的芳香族烃环基能够具有选自上述的取代基中的多个取代基。在Rb的碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为2~20的烯基以及碳原子数为5~12的芳香族烃环基具有多个取代基的情况下,多个取代基彼此能够相同也能够不同。
此外,作为Rb的碳原子数为3~12的环烷基的取代基,优选:氟原子、氯原子等卤原子;氰基;甲基、乙基、丙基等碳原子数为1~6的烷基;甲氧基、乙氧基、异丙氧基等碳原子数为1~6的烷氧基;硝基;苯基、萘基等碳原子数为6~20的芳香族烃基。
另外,Rb的碳原子数为3~12的环烷基能够具有选自上述的取代基中的多个取代基。在Rb的碳原子数为3~12的环烷基具有多个取代基的情况下,多个取代基彼此能够相同也能够不同。
在此,Ax所具有的芳香环能够具有多个相同或不同的取代基,相邻的两个取代基能够一起结合而形成环。形成的环能够是单环,也能够是稠合多环,能够是不饱和环,也能够是饱和环。
另外,Ax的碳原子数为2~20的有机基团的“碳原子数”是不包含取代基的碳原子的有机基团整体的总碳原子数的意思。
而且,作为Ax的具有选自碳原子数为6~30的芳香族烃环和碳原子数为2~30的芳香族杂环中的至少一个芳香环的有机基团,可举出:
1)具有至少一个碳原子数为6~30的芳香族烃环的碳原子数为6~40的烃环基;
2)具有选自碳原子数为6~30的芳香族烃环和碳原子数为2~30的芳香族杂环中的至少一个芳香环的碳原子数为2~40的杂环基;
3)被碳原子数为6~30的芳香族烃环基和碳原子数为2~30的芳香族杂环基中的至少1个取代的碳原子数为1~12的烷基;
4)被碳原子数为6~30的芳香族烃环基和碳原子数为2~30的芳香族杂环基中的至少1个取代的碳原子数为2~12的烯基;以及
5)被碳原子数为6~30的芳香族烃环基和碳原子数为2~30的芳香族杂环基中的至少1个取代的碳原子数为2~12的炔基。
作为上述的1)的“具有至少一个碳原子数为6~30的芳香族烃环的碳原子数为6~40的烃环基”中的芳香族烃环的具体例,可举出与作为Ax所具有的芳香族烃环的具体例而列举的这些相同的例子。而且,作为上述的1)的烃环基,可举出例如:碳原子数为6~30的芳香族烃环基(苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、以及芴基等)、二氢茚基、1,2,3,4-四氢萘基、以及1,4-二氢萘基。
作为上述的2)的“具有选自碳原子数为6~30的芳香族烃环和碳原子数为2~30的芳香族杂环中的至少一个芳香环的碳原子数为2~40的杂环基”中的芳香族烃环和芳香族杂环的具体例,可举出与作为Ax所具有的芳香族烃环和芳香族杂环的具体例而列举的这些相同的例子。而且,作为上述的2)的杂环基,可举出例如:碳原子数为2~30的芳香族杂环基(邻苯二甲酰亚胺基、1-苯并呋喃基、2-苯并呋喃基、吖啶基、异喹啉基、咪唑基、二氢吲哚基、呋吖基、噁唑基、噁唑并吡嗪基、噁唑并吡啶基、噁唑并哒嗪基、噁唑并嘧啶基、喹唑啉基、喹喔啉基、喹啉基、噌啉基、噻二唑基、噻唑基、噻唑并吡嗪基、噻唑并吡啶基、噻唑并哒嗪基、噻唑并嘧啶基、2-噻吩基、3-噻吩基、三嗪基、三唑基、萘啶基、吡嗪基、吡唑基、吡喃酮基、吡喃基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡咯基、菲啶基、酞嗪基、呋喃基、苯并[c]噻吩基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻二唑基、苯并噻唑基、苯并噻吩基、苯并三嗪基、苯并三唑基、苯并吡唑基、苯并吡喃酮基、二氢吡喃基、四氢吡喃基、二氢呋喃基以及四氢呋喃基等)、2,3-二氢吲哚基、9,10-二氢吖啶基、1,2,3,4-四氢喹啉基。
作为上述的3)的“被碳原子数为6~30的芳香族烃环基和碳原子数为2~30的芳香族杂环基中的至少1个取代的碳原子数为1~12的烷基”中的碳原子数为1~12的烷基的具体例,可举出甲基、乙基、丙基、异丙基等。而且,作为上述的3)中的碳原子数为6~30的芳香族烃环基和碳原子数为2~30的芳香族杂环基的具体例,可举出与上述的1)和2)中作为碳原子数为6~30的芳香族烃环基和碳原子数为2~30的芳香族杂环基的具体例而列举的这些相同的例子。
作为上述的4)的“被碳原子数为6~30的芳香族烃环基和碳原子数为2~30的芳香族杂环基中的至少1个取代的碳原子数为2~12的烯基”中的碳原子数为2~12的烯基的具体例,可举出乙烯基、烯丙基等。而且,作为上述的4)中的碳原子数为6~30的芳香族烃环基和碳原子数为2~30的芳香族杂环基的具体例,可举出与上述的1)和2)中作为碳原子数为6~30的芳香族烃环基和碳原子数为2~30的芳香族杂环基的具体例而列举的这些相同的例子。
作为上述的5)的“被碳原子数为6~30的芳香族烃环基和碳原子数为2~30的芳香族杂环基中的至少1个取代的碳原子数为2~12的炔基”中的碳原子数为2~12的炔基的具体例,可举出乙炔基、丙炔基等。而且,作为上述的5)中的碳原子数为6~30的芳香族烃环基和碳原子数为2~30的芳香族杂环基的具体例,可举出与上述的1)和2)中作为碳原子数为6~30的芳香族烃环基和碳原子数为2~30的芳香族杂环基的具体例而列举的这些相同的例子。
另外,上述1)~5)中列举的有机基团能够具有1个或多个取代基。在具有多个取代基的情况下,多个取代基彼此能够相同也能够不同。
作为这样的取代基,可举出例如:氟原子、氯原子等卤原子;氰基;甲基、乙基、丙基等碳原子数为1~6的烷基;乙烯基、烯丙基等碳原子数为2~6的烯基;三氟甲基等碳原子数为1~6的卤代烷基;二甲基氨基等碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基;甲氧基、乙氧基、异丙氧基等碳原子数为1~6的烷氧基;硝基;苯基、萘基等碳原子数为6~20的芳香族烃环基;-OCF3;-C(=O)-Rb;-O-C(=O)-Rb;-C(=O)-O-Rb;-SO2Ra等。其中,Rb、Ra表示与上述相同的意思。
在它们中,作为上述1)~5)中列举的有机基团所具有的取代基,优选选自卤原子、氰基、碳原子数为1~6的烷基以及碳原子数为1~6的烷氧基中的至少1个取代基。
作为Ax的具有选自碳原子数为6~30的芳香族烃环和碳原子数为2~30的芳香族杂环中的至少一个芳香环的有机基团的优选的具体例,如下所示。但是,本发明并不限定于以下所示的基团。另外,下述式中,“-”表示从环的任意位置伸出的与N原子(与Ax结合的N原子)的结合位点。
1)作为具有至少一个碳原子数为6~30的芳香族烃环的碳原子数为6~40的烃环基的具体例,可举出下述式(1-1)~(1-21)所表示的结构,优选式(1-9)~(1-21)等所表示的碳原子数为6~30的芳香族烃环基。
[化学式15]
2)作为具有选自碳原子数为6~30的芳香族烃环和碳原子数为2~30的芳香族杂环中的至少一个芳香环的碳原子数为2~40的杂环基的具体例,可举出下述式(2-1)~(2-51)所表示的结构,优选式(2-12)~(2-51)等所表示的碳原子数为2~30的芳香族杂环基。
[化学式16]
[各式中,X表示-CH2-、-NRc-、氧原子、硫原子、-SO-或-SO2-,
Y和Z各自独立地表示-NRc-、氧原子、硫原子、-SO-或-SO2-,
E表示-NRc-、氧原子或硫原子。
在此,Rc表示氢原子或甲基、乙基、丙基等碳原子数为1~6的烷基。(其中,各式中,氧原子、硫原子、-SO-、-SO2-各自不邻接。)]
3)作为被碳原子数为6~30的芳香族烃环基和碳原子数为2~30的芳香族杂环基中的至少一个取代的碳原子数为1~12的烷基的具体例,可举出下述式(3-1)~(3-8)所表示的结构。
[化学式17]
4)作为被碳原子数为6~30的芳香族烃环基和碳原子数为2~30的芳香族杂环基中的至少一个取代的碳原子数为2~12的烯基的具体例,可举出下述式(4-1)~(4-5)所表示的结构。
[化学式18]
5)作为被选自芳香族烃环和芳香族杂环中的至少一个取代的碳原子数为2~12的炔基的具体例,可举出下述式(5-1)~(5-2)所表示的结构。
[化学式19]
另外,上述的Ax的优选的具体例所具有的环能够具有1个或多个取代基。而且,在具有多个取代基的情况下,多个取代基彼此能够相同也能够不同。作为该取代基,可举出:氟原子、氯原子等卤原子;氰基;甲基、乙基、丙基等碳原子数为1~6的烷基;乙烯基、烯丙基等碳原子数为2~6的烯基;三氟甲基等碳原子数为1~6的卤代烷基;二甲基氨基等碳原子数为1~12的N,N-二烷基氨基;甲氧基、乙氧基、异丙氧基等碳原子数为1~6的烷氧基;硝基;苯基、萘基等碳原子数为6~20的芳香族烃环基;-OCF3;-C(=O)-Rb;-O-C(=O)-Rb;-C(=O)-O-Rb;-SO2Ra等。
在此,Rb和Ra表示与上述相同的意思。在它们中,作为Ax所具有的上述环所具有的取代基,优选卤原子、氰基、碳原子数为1~6的烷基以及碳原子数为1~6的烷氧基。
在上述中,Ax优选为碳原子数为6~30的芳香族烃环基、碳原子数为2~30的芳香族杂环基或上述式(1-9)所表示的基团。
而且,Ax更优选为碳原子数为6~20的芳香族烃环基或碳原子数为4~20的芳香族杂环基,进一步优选为上述式(1-14)、式(1-20)、式(2-27)~式(2-33)、式(2-35)~式(2-43)以及式(2-51)所表示的基团中的任一个。
另外,如上所述,上述的环能够具有1个或多个取代基。在具有多个取代基的情况下,多个取代基彼此能够相同也能够不同。作为该取代基,可举出:氟原子、氯原子等卤原子;氰基;甲基、乙基、丙基等碳原子数为1~6的烷基;乙烯基、烯丙基等碳原子数为2~6的烯基;三氟甲基、五氟乙基等碳原子数为1~6的卤代烷基;二甲基氨基等碳原子数为1~12的N,N-二烷基氨基;甲氧基、乙氧基、异丙氧基等碳原子数为1~6的烷氧基;硝基;苯基、萘基等碳原子数为6~20的芳香族烃环基;-C(=O)-Rb;-O-C(=O)-Rb;-C(=O)-O-Rb;-SO2Ra等。
在此,Rb和Ra表示与上述相同的意思。
在它们中,作为上述环所具有的取代基,优选卤原子、氰基、碳原子数为1~6的烷基以及碳原子数为1~6的烷氧基。
而且,作为Ax,进一步优选下述式(iv)所表示的基团。
[化学式20]
即,Ar1优选为下述式(IV-1)~(IV-3)中的任一个所表示的基团。另外,式(IV-1)~(IV-3)中,Ay、Q、R0、n1、n2、n3及n4表示与上述式(III-1)~(III-3)相同的意思。
[化学式21]
在此,式(iv)和式(IV-1)~(IV-3)中,R11~R14各自独立地为氢原子、卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或-C(=O)-O-Rb。在此,Rb表示与上述相同的意思。
其中,R11~R14优选全部为氢原子、或R11~R14中的至少一个为能够具有取代基的碳原子数为1~6的烷氧基且剩余的为氢原子。
而且,C-R11~C-R14彼此能够全部相同也能够不同。此外,构成环的至少1个C-R11~C-R14能够被替换成氮原子。
在此,上述式(iv)所表示的基团的C-R11~C-R14中的至少1个被替换成氮原子的基团的具体例,如下所示。但是,C-R11~C-R14中的至少1个被替换成氮原子的基团并不限定于这些。
[化学式22]
[各式中,R11~R14表示与上述相同的意思。]
此外,上述Ay为氢原子或能够具有取代基的碳原子数为1~30的有机基团。
而且,作为Ay的能够具有取代基的碳原子数为1~30的有机基团,没有特别限定,可举出例如:能够具有取代基的碳原子数为1~20的烷基、能够具有取代基的碳原子数为2~20的烯基、能够具有取代基的碳原子数为2~20的炔基、能够具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基、-SO2Ra、-C(=O)-Rb、-CS-NH-Rb、能够具有取代基的碳原子数为6~30的芳香族烃环基、或能够具有取代基的碳原子数为2~30的芳香族杂环基。
在此,Ra和Rb表示与上述相同的意思。
另外,作为Ay的能够具有取代基的碳原子数为1~20的烷基的碳原子数为1~20的烷基、能够具有取代基的碳原子数为2~20的烯基的碳原子数为2~20的烯基、能够具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基的碳原子数为3~12的环烷基,可举出与上述的作为Rb的能够具有取代基的碳原子数为1~20的烷基的碳原子数为1~20的烷基、能够具有取代基的碳原子数为2~20的烯基的碳原子数为2~20的烯基、能够具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基的碳原子数为3~12的环烷基的具体例而列举的这些相同的例子。进而,能够具有取代基的碳原子数为1~20的烷基的碳原子数优选为1~10,能够具有取代基的碳原子数为2~20的烯基的碳原子数优选为2~10,能够具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基的碳原子数优选为3~10。
进而,作为Ay的能够具有取代基的碳原子数为2~20的炔基的碳原子数为2~20的炔基,可举出:乙炔基、丙炔基、2-丙炔基(炔丙基)、丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、戊炔基、2-戊炔基、己炔基、5-己炔基、庚炔基、辛炔基、2-辛炔基、壬炔基、癸炔基、7-癸炔基等。
而且,作为Ay的能够具有取代基的碳原子数为1~20的烷基、能够具有取代基的碳原子数为2~20的烯基、能够具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基、能够具有取代基的碳原子数为2~20的炔基的取代基,可举出:氟原子、氯原子等卤原子;氰基;二甲基氨基等碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基;甲氧基、乙氧基、异丙氧基、丁氧基等碳原子数为1~20的烷氧基;甲氧基甲氧基、甲氧基乙氧基等被碳原子数为1~12的烷氧基取代的碳原子数为1~12的烷氧基;硝基;苯基、萘基等碳原子数为6~20的芳香族烃环基;三唑基、吡咯基、呋喃基、噻吩基等碳原子数为2~20的芳香族杂环基;环丙基、环戊基、环己基等碳原子数为3~8的环烷基;环戊氧基、环己氧基等碳原子数为3~8的环烷氧基;四氢呋喃基、四氢吡喃基、二氧戊环基、二噁烷基等碳原子数为2~12的环状醚基;苯氧基、萘氧基等碳原子数为6~14的芳氧基;三氟甲基、五氟乙基、-CH2CF3等至少1个氢原子被氟原子取代的碳原子数为1~12的氟烷基;苯并呋喃基;苯并吡喃基;苯并二氧戊环基;苯并二噁烷基;O-C(=O)-Rb;-C(=O)-Rb;-C(=O)-O-Rb;-SO2Ra;-SRb;被-SRb取代的碳原子数为1~12的烷氧基;羟基等。在此,Ra和Rb表示与上述相同的意思。
另外,Ay的碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为2~20的烯基、碳原子数为3~12的环烷基、碳原子数为2~20的炔基能够具有多个上述的取代基,在具有多个取代基的情况下,多个取代基彼此能够相同也能够不同。
此外,作为Ay的碳原子数为6~30的芳香族烃环基和碳原子数为2~30的芳香族杂环基、以及它们的取代基,可举出分别与作为Ax的芳香族烃环基和芳香族杂环基、以及它们的取代基而列举的这些相同的基团。Ay的碳原子数为6~30的芳香族烃环基和碳原子数为2~30的芳香族杂环基能够具有选自上述列举的取代基中的多个取代基。在Ay的芳香族烃环基和芳香族杂环基具有多个取代基的情况下,多个取代基彼此能够相同也能够不同。进而,Ay的上述芳香族烃环基的碳原子数优选为6~20,更优选为6~18,进一步优选为6~12。此外,Ay的上述芳香族杂环基的碳原子数优选为2~20,更优选为2~18。
在上述中,作为Ay,优选氢原子、能够具有取代基的碳原子数为1~20的烷基、能够具有取代基的碳原子数为2~20的烯基、能够具有取代基的碳原子数为2~20的炔基、能够具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基、能够具有取代基的碳原子数为6~18的芳香族烃环基、或能够具有取代基的碳原子数为2~18的芳香族杂环基。进而,作为Ay,更优选氢原子、能够具有取代基的碳原子数为1~18的烷基、能够具有取代基的碳原子数为2~18的烯基、能够具有取代基的碳原子数为2~18的炔基、能够具有取代基的碳原子数为3~10的环烷基、能够具有取代基的碳原子数为6~12的芳香族烃环基、或能够具有取代基的碳原子数为2~18的芳香族杂环基。其中,作为Ay,特别优选能够具有取代基的碳原子数为1~18的烷基,其中,进一步特别优选能够具有取代基的碳原子数为2~12的烷基。
进而,上述Q为氢原子或碳原子数为1~6的烷基。作为Q的碳原子数为1~6的烷基,可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基等。
上述式(III-1)~(III-3)的R0为:卤原子;氰基;甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基等碳原子数为1~6的烷基;碳原子数为2~6的烯基;碳原子数为1~6的卤代烷基;碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基;碳原子数为1~6的烷氧基;硝基;-C(=O)-Ra;-C(=O)-O-Ra;或-SO2Ra。在此,Ra为甲基、乙基等碳原子数为1~6的烷基、或者苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基等能够具有碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为1~6的烷氧基作为取代基的碳原子数为6~20的芳香族烃环基。另外,在Ra的取代基为多个的情况下,多个取代基彼此能够相同也能够不同。
作为R0,优选卤原子、氰基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的卤代烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、硝基。
另外,在(III-1)~(III-3)中存在多个R0的情况下,它们各自能够相同也能够不同。
进而,上述式(III-1)~(III-3)的n1为0~3的整数,n2为0或1,n3为0~4的整数,n4为0~2的整数。而且,n1~n4优选为0。
此外,作为Ar1(至少具有D1作为取代基的2价芳香族烃环基或至少具有D1作为取代基的2价芳香族杂环基),还优选下述式(V-1)~(V-4)中的任一个所表示的基团。另外,在下述式(V-1)~(V-4)所表示的Ar1中,D3为相当于D1的取代基。此外,在(V-3)和(V-4)中,D4相当于除D1以外的取代基。
[化学式23]
在此,式(V-1)~(V-4)中,p0为0~2的整数,优选为0或1。
Rc为卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基、或碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基。
另外,在式(V-1)~(V-2)各自中,在存在多个Rc的情况下,这些多个Rc彼此能够相同也能够不同。
在此,作为Rc的卤原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基以及碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基,可举出与作为除D1以外的取代基的具体例而列举的这些相同的基团。
此外,作为Rc的碳原子数为1~6的烷基磺酰基,可举出:甲基磺酰基、乙基磺酰基、丙基磺酰基、异丙基磺酰基、丁基磺酰基、异丁基磺酰基、仲丁基磺酰基、叔丁基磺酰基、戊基磺酰基、己基磺酰基等。
其中,作为Rc的卤原子,优选氟原子、氯原子、溴原子。
此外,作为Rc的碳原子数为1~6的烷基,优选碳原子数为1~4的烷基,特别优选叔丁基、甲基。
进而,作为Rc的碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基,优选碳原子数为1~4的烷基亚磺酰基,更优选碳原子数为1~2的烷基亚磺酰基,特别优选甲基亚磺酰基。
此外,作为Rc的碳原子数为1~6的烷基磺酰基,优选碳原子数为1~4的烷基磺酰基,更优选碳原子数为1~2的烷基磺酰基,特别优选甲基磺酰基。
进而,作为Rc的碳原子数为1~6的氟烷基,优选碳原子数为1~4的氟烷基,更优选碳原子数为1~2的氟烷基,特别优选三氟甲基。
此外,作为Rc的碳原子数为1~6的烷氧基,优选碳原子数为1~4的烷氧基,更优选碳原子数为1~2的烷氧基,特别优选甲氧基。
进而,作为Rc的碳原子数为1~6的硫烷基,优选碳原子数为1~4的硫烷基,更优选碳原子数为1~2的硫烷基,特别优选甲硫基。
此外,作为Rc的碳原子数为1~6的N-烷基氨基,优选碳原子数为1~4的N-烷基氨基,更优选碳原子数为1~2的N-烷基氨基,特别优选N-甲基氨基。
进而,作为Rc的碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基,优选碳原子数为2~8的N,N-二烷基氨基,更优选碳原子数为2~4的N,N-二烷基氨基,特别优选N,N-二甲基氨基。
此外,作为Rc的碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基,优选碳原子数为1~4的N-烷基氨磺酰基,更优选碳原子数为1~2的N-烷基氨磺酰基,特别优选N-甲基氨磺酰基。
进而,作为Rc的碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基,优选碳原子数为2~8的N,N-二烷基氨磺酰基,更优选碳原子数为2~4的N,N-二烷基氨磺酰基,特别优选N,N-二甲基氨磺酰基。
而且,在上述中,Rc优选为卤原子、叔丁基、甲基、氰基、硝基、羧基、甲基磺酰基、三氟甲基、甲氧基、甲硫基、N-甲基氨基、N,N-二甲基氨基、N-甲基氨磺酰基、N,N-二甲基氨磺酰基、或甲基亚磺酰基。
式(V-1)~(V-4)中,E3和E4各自独立地表示-CR24R25-、-S-、-NR24-、-C(=O)-或-O-,R24和R25各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~4的烷基。作为R24和R25中的碳原子数为1~4的烷基,可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等,优选碳原子数为1~2的烷基,更优选甲基。
而且,E3和E4各自独立地优选为-S-、-C(=O)-、-NH-或-N(CH3)-。
式(V-1)~(V-4)中,D3和D4各自独立地表示能够具有取代基的芳香族烃环基或能够具有取代基的芳香族杂环基。
具体而言,作为D3和D4的芳香族烃环基,可举出苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、芴基等。
在这些中,作为芳香族烃环基,优选苯基、萘基。
此外,作为D3和D4的芳香族杂环基,可举出邻苯二甲酰亚胺基、1-苯并呋喃基、2-苯并呋喃基、吖啶基、异喹啉基、咪唑基、二氢吲哚基、呋吖基、噁唑基、噁唑并吡嗪基、噁唑并吡啶基、噁唑并哒嗪基、噁唑并嘧啶基、喹唑啉基、喹喔啉基、喹啉基、噌啉基、噻二唑基、噻唑基、噻唑并吡嗪基、噻唑并吡啶基、噻唑并哒嗪基、噻唑并嘧啶基、2-噻吩基、3-噻吩基、三嗪基、三唑基、萘啶基、吡嗪基、吡唑基、吡喃酮基、吡喃基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡咯基、菲啶基、酞嗪基、呋喃基、苯并[c]噻吩基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻二唑基、苯并噻唑基、苯并噻吩基、苯并三嗪基、苯并三唑基、苯并吡唑基、苯并吡喃酮基、二氢吡喃基、四氢吡喃基、二氢呋喃基、四氢呋喃基等。
在这些中,作为芳香族杂环基,优选呋喃基、2-噻吩基、3-噻吩基、噁唑基、噻唑基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、1-苯并呋喃、2-苯并呋喃、苯并噻吩基、噻唑并吡啶基。
D3和D4的芳香族烃环基和芳香族杂环基能够被卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基或碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基取代。
另外,芳香族烃环基和芳香族杂环基能够具有选自上述的取代基中的1个或多个取代基。而且,在具有多个取代基的情况下,多个取代基彼此能够相同也能够不同。
作为D3和D4的取代基的卤原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基、及碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基、以及它们的优选例,可举出与作为Rc的卤原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基、及碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基的具体例以及优选例而列举的这些相同的基团。
而且,D3和D4各自独立地优选为以下的式(v-1)~(v-8)所表示的任一基团。
[化学式24]
式(v-1)~(v-8)中,Rd表示卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基、或碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基。此外,p1表示0~5的整数,p2表示0~4的整数,p3表示0~3的整数,p4表示0~2的整数,其中,p1、p3及p4优选为0或1,p2优选为0~3的整数。进而,Rf表示氢原子或甲基。
另外,在式(v-1)~(v-8)各自中,在存在多个Rd的情况下,这些多个Rd彼此能够相同也能够不同。
作为Rd的卤原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基、及碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基、以及它们的优选例,可举出与作为Rc的卤原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基、及碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基的具体例和优选例而列举的这些相同的基团。
而且,作为Rd,优选卤原子、甲基、氰基、硝基、羧基、三氟甲基、甲氧基、甲硫基、N,N-二甲基氨基或N-甲基氨基。
此外,从聚合性化合物(I)的光学上特性、成本的方面考虑,特别优选D3和D4各自独立地为式(v-1)、(v-3)或(v-7)所表示的基团。
而且,包含上述式(V-1)~(V-4)中的任一个所表示的基团的Ar1更优选为下述式(VI-1)~(VI-5)所表示的基团中的任一个。
[化学式25]
在此,式(VI-1)~(VI-5)中,E3、Rc、Rd、p0~p3表示与上述相同的意思,其优选例也与上述相同。
在此,包含上述式(V-1)~(V-4)中的任一个所表示的基团的Ar1的具体例示于以下的式(ar-1)~(ar-94)。
[化学式26]
[化学式27]
[化学式28]
[化学式29]
[化学式30]
[化学式31]
[化学式32]
[化学式33]
[化学式34]
[化学式35]
[化学式36]
此外,上述的式(I)中,Z1和Z2各自独立地为单键、-O-、-O-CH2-、-CH2-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR21-C(=O)-、-C(=O)-NR21-、-CF2-O-、-O-CF2-、-CH2-CH2-、-CF2-CF2-、-O-CH2-CH2-O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-CH2-CH2-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-C(=O)-、-C(=O)-O-CH2-CH2-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3)-、-C(CH3)=N-、-N=N-或-C≡C-。而且,R21为氢原子或碳原子数为1~6的烷基,作为R21的碳原子数为1~6的烷基,可举出例如甲基、乙基、丙基、异丙基等。
其中,Z1优选为-C(=O)-O-。此外,Z2优选为-O-C(=O)-。
进而,A1和A2各自独立地为能够具有取代基的环状脂肪族基团或能够具有取代基的芳香族基团。其中,A1和A2优选为能够具有取代基的环状脂肪族基团。
另外,能够具有取代基的环状脂肪族基团为无取代的2价环状脂肪族基团或具有取代基的2价环状脂肪族基团。而且,2价环状脂肪族基团为碳原子数通常为5~20、具有环状结构的2价脂肪族基团。
作为A1和A2的2价环状脂肪族基团的具体例,可举出:环戊烷-1,3-二基、环己烷-1,4-二基、环庚烷-1,4-二基、环辛烷-1,5-二基等碳原子数为5~20的环烷烃二基;十氢萘-1,5-二基、十氢萘-2,6-二基等碳原子数为5~20的双环烷烃二基等。
此外,能够具有取代基的芳香族基团为无取代的2价芳香族基团或具有取代基的2价芳香族基团。而且,2价芳香族基团为碳原子数通常为2~20、具有芳香环结构的2价芳香族基团。
作为A1和A2的2价芳香族基团的具体例,可举出:1,4-亚苯基、1,4-亚萘基、1,5-亚萘基、2,6-亚萘基、4,4’-亚联苯基等碳原子数为6~20的2价芳香族烃环基;呋喃-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基等碳原子数为2~20的2价芳香族杂环基等。
进而,作为A1和A2的2价环状脂肪族基团和2价芳香族基团的取代基,可举出例如:氟原子、氯原子、溴原子等卤原子;甲基、乙基等碳原子数为1~6的烷基;甲氧基、异丙氧基等碳原子数为1~5的烷氧基;硝基;氰基等。上述环状脂肪族基团和芳香族基团能够具有选自上述的取代基中的至少1个取代基。另外,在具有多个取代基的情况下,各取代基能够相同也能够不同。
此外,在a和/或b为1的情况下,L1和L2各自独立地为单键、-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR22-C(=O)-、-C(=O)-NR22-、-O-C(=O)-O-、-NR22-C(=O)-O-、-O-C(=O)-NR22-或-NR22-C(=O)-NR23-。在此,R22和R23各自独立地为氢原子或碳原子数为1~6的烷基。其中,L1和L2各自独立地优选为-O-、-C(=O)-O-或-O-C(=O)-。
另外,作为上述R22和R23的碳原子数为1~6的烷基,可举出例如甲基、乙基、丙基、异丙基等。
此外,在a和/或b为1的情况下,B1和B2各自独立地为能够具有取代基的环状脂肪族基团或能够具有取代基的芳香族基团。其中,B1和B2优选为能够具有取代基的芳香族基团。
在此,能够具有取代基的环状脂肪族基团为无取代的2价环状脂肪族基团或具有取代基的2价环状脂肪族基团。而且,2价环状脂肪族基团为碳原子数通常为5~20、具有环状结构的2价脂肪族基团。
作为B1和B2的2价环状脂肪族基团的具体例,可举出与上述作为A1的2价环状脂肪族基团而例示的基团相同的例子。
此外,能够具有取代基的芳香族基团为无取代的2价芳香族基团或具有取代基的2价芳香族基团。而且,2价芳香族基团为碳原子数通常为2~20、具有芳香环结构的2价芳香族基团。
作为B1和B2的2价芳香族基团的具体例,可举出与上述作为A1的2价芳香族基团而例示的基团相同的例子。
进而,作为B1和B2的2价环状脂肪族基团和2价芳香族基团的取代基,可举出与上述作为A1的2价环状脂肪族基团和2价芳香族基团的取代基而例示的基团相同的例子。
而且,上述式(I)中,“-L1a-G1-P1a”所表示的部分的结构与“-L2a-G2-P2a”所表示的部分的结构彼此不同。即,L1a与L2a、G1与G2、以及P1a与P2a满足以下的任一种关系。
(1)L1a与L2a彼此具有不同的结构,G1与G2彼此具有不同的结构,P1a与P2a彼此具有不同的结构。
(2)L1a与L2a具有相同的结构,G1与G2彼此具有不同的结构,P1a与P2a彼此具有不同的结构。
(3)L1a与L2a彼此具有不同的结构,G1与G2具有相同的结构,P1a与P2a彼此具有不同的结构。
(4)L1a与L2a彼此具有不同的结构,G1与G2彼此具有不同的结构,P1a与P2a具有相同的结构。
(5)L1a与L2a具有相同的结构,G1与G2具有相同的结构,P1a与P2a彼此具有不同的结构。
(6)L1a与L2a具有相同的结构,G1与G2彼此具有不同的结构,P1a与P2a具有相同的结构。
(7)L1a与L2a彼此具有不同的结构,G1与G2具有相同的结构,P1a与P2a具有相同的结构。
另外,在本发明中,“2个基团具有相同的结构”是指从聚合性化合物的中心侧(Ar1侧)向朝向末端侧(P1a,P2a侧)的方向观看,构成各基团的原子团的种类和排列顺序相同,例如“P1a-G1-O-C(=O)-”与“-C(=O)-O-G2-P2a”属于L1a与L2a具有相同的结构的情况。此外,在本发明中,“2个基团彼此具有不同的结构”是指从聚合性化合物的中心侧(Ar1侧)向朝向末端侧(P1a,P2a侧)的方向观看,构成各基团的原子团的种类和/或排列顺序不同,例如“P1a-G1-O-C(=O)-”与“-O-C(=O)-G2-P2a”属于L1a与L2a彼此具有不同的结构的情况。
上述中,L1a与L2a、G1与G2、以及P1a与P2a优选满足上述(1)、(2)、(4)或(6)的关系,更优选满足上述(4)或(6)的关系。
在此,L1a和L2a各自独立地为单键、-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR22-C(=O)-、-C(=O)-NR22-、-O-C(=O)-O-、-NR22-C(=O)-O-、-O-C(=O)-NR22-或-NR22-C(=O)-NR23-。在此,R22和R23各自独立地为氢原子或碳原子数为1~6的烷基。其中,L1a和L2a各自独立地优选为-O-、-C(=O)-O-或-O-C(=O)-。
另外,作为上述R22和R23的碳原子数为1~6的烷基,可举出例如甲基、乙基、丙基、异丙基等。
G1和G2各自独立地为能够具有取代基的碳原子数为3~20的脂肪族烃基。另外,G1和G2的碳原子数为3~20的脂肪族烃基能够被选自-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-S-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-N=、=N-及-N=N-中的至少一种插入基中断。但是,在碳原子数为3~20的脂肪族烃基中存在2个以上插入基的情况下,它们彼此能够相同也能够不同,且彼此不邻接。
另外,上述R各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,作为碳原子数为1~6的烷基,可举出例如甲基、乙基、丙基、异丙基等。
在此,作为G1和G2的碳原子数为3~20的脂肪族烃基,没有特别限定,可举出碳原子数为3~20的亚烷基、碳原子数为3~20的亚烯基以及碳原子数为3~20的亚炔基等链状脂肪族烃基。另外,上述的脂肪族烃基的碳原子数优选为3~12,更优选为4~10。
此外,优选G1和/或G2中的插入基与P1a和/或P2a之间存在2个以上碳原子。
另外,在L1a与L2a、G1与G2、以及P1a与P2a满足上述(6)的关系且G1和/或G2仅具有一个-C(=O)-O-或-O-C(=O)-作为插入基的情况下,更优选G1和/或G2中的插入基与P1a和/或P2a之间存在3个以上碳原子。
进而,作为插入基,优选-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-S-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-。
而且,在G1与G2彼此具有不同的结构的情况下,G1和G2中的一者优选为由能够被取代的多个亚甲基(-CH2-)和位于能够被取代的亚甲基之间的选自-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-S-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-O-(CH2)n-O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3)-、-C(CH3)=N-、-N=N-及-C≡C-中的至少一种基团构成的有机基团。此外,G1和G2中的另一者优选为由能够具有取代基的碳原子数为3~20的亚烷基或能够被取代的多个亚甲基和位于能够被取代的亚甲基之间的选自-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-S-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-O-(CH2)n-O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3)-、-C(CH3)=N-、-N=N-及-C≡C-中的至少一种基团构成的有机基团。其中,作为G1和G2,优选有机基团与无取代的碳原子数为3~20的亚烷基的组合。此外,作为有机基团,优选选自-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR-、-NR-C(=O)-以及-C(=O)-NR-中的至少一种位于能够被取代的亚甲基之间的基团。
另外,R表示与上述相同的意思。此外,n为1~18的整数。
进而,在G1与G2彼此具有不同的结构的情况下,G1和G2优选为能够具有取代基且能够被上述的插入基中断的碳原子数为3~20的亚烷基,更优选为能够具有取代基的碳原子数为3~20的亚烷基,进一步优选至少一者为具有取代基的碳原子数为3~20的亚烷基,特别优选一者为具有取代基的碳原子数为3~20的亚烷基、另一者为无取代的碳原子数为3~20的亚烷基。
此外,作为具有取代基的碳原子数为3~20的亚烷基,优选至少1个氢原子被包含卤原子、氰基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为2~6的烯基、碳原子数为2~6的炔基、碳原子数为1~6的卤代烷基、碳原子数为2~6的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的烷氧基、硝基、-C(=O)-R1a、-C(=O)-O-R1a或-O-C(=O)-R1a的取代基取代的基团,更优选被包含卤原子、氰基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为2~6的烯基、碳原子数为2~6的炔基、碳原子数为1~6的卤代烷基、碳原子数为2~6的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的烷氧基或硝基的取代基取代的基团。另外,R1a表示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基等碳原子数为1~6的烷基、苯基、萘基等碳原子数为6~20的芳香族烃环基、或、环己基、降冰片烯基等碳原子数为6~20的脂肪族烃环基。此外,在存在多个取代基的情况下,它们各自能够相同也能够不同。
另外,作为上述取代基的卤原子,可举出:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
此外,作为碳原子数为1~6的烷基,可举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基等。
进而,作为碳原子数为2~6的烯基,可举出:乙烯基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、异丁烯基、戊烯基、己烯基等。
此外,作为碳原子数为2~6的炔基,可举出:乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基等。
进而,作为碳原子数为1~6的卤代烷基,可举出:氟甲基、三氟甲基、氟乙基、五氟乙基、七氟丙基、九氟丁基等碳原子数为1~6的氟烷基。
此外,作为碳原子数为2~6的N,N-二烷基氨基,可举出:N,N-二甲基氨基、N-甲基-N-乙基氨基、N,N-二乙基氨基、N,N-二丙基氨基、N,N-二异丙基氨基等。
作为碳原子数为1~6的烷氧基,可举出:甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基等。
进而,在G1与G2彼此具有不同的结构的情况下,G1和G2的能够具有取代基且能够被上述的插入基中断的碳原子数为3~20的脂肪族烃基也优选彼此碳原子数不同。而且,在G1与G2彼此具有不同的结构的情况下,G1和G2更优选为能够具有取代基且能够被上述的插入基中断的、彼此碳原子数不同的亚烷基,进一步优选为彼此碳原子数不同的无取代的亚烷基。
此外,上述的式(I)中,P1a和P2a各自独立地表示聚合性基团。
作为P1a和P2a的聚合性基团,可例示例如:丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基等CH2=CR1-C(=O)-O-所表示的基团(R1表示氢原子、甲基或氯原子。)、乙烯基、乙烯基醚基、对茋基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、羧基、甲基羰基、羟基、酰胺基、碳原子数为1~4的烷基氨基、氨基、环氧基、氧杂环丁烷基、醛基、异氰酸酯基或硫代异氰酸酯基等。其中,优选CH2=CR1-C(=O)-O-所表示的基团,更优选CH2=CH-C(=O)-O-(丙烯酰氧基)、CH2=C(CH3)-C(=O)-O-(甲基丙烯酰氧基)。另外,在P1a与P2a具有相同结构的情况下,特别优选P1a和P2a为丙烯酰氧基。另外,在式(I)所表示的聚合性化合物中存在2个R1的情况下,它们能够相同也能够不同。
另外,从得到反波长色散性优异的光学膜等的观点出发,聚合性化合物(I)优选以Ar1为中心具有左右大致对称的结构。具体而言,优选在聚合性化合物(I)中,具有以下对称结构:a与b相同,-[B1-L1]a-A1-Z1-(*)与(*)-Z2-A2-[L2-B2]b-以结合于Ar1侧(*)为对称中心。
另外,“具有以(*)为对称中心的对称结构”是指具有例如-C(=O)-O-(*)和(*)-O-C(=O)-、-O-(*)和(*)-O-、-O-C(=O)-(*)和(*)-C(=O)-O-等结构。
上述聚合性化合物(I)能够组合已知的合成反应来进行合成。即,能够参考各种文献(例如,MARCH’S ADVANCED ORGANIC CHEMISTRY(WILEY)、Sandler·Karo“按官能团的有机化合物合成法”稻本植树共译(广川书店))、日本特开2010-031223号公报所记载的方法来进行合成。
(2)包含聚合性化合物的混合物
本发明的混合物为包含上述聚合性化合物(I)和下述式(II)所表示的聚合性化合物(聚合性化合物(II))的混合物,能够用于制造例如后述的聚合性液晶组合物和高分子。
另外,混合物中的聚合性化合物(I)和聚合性化合物(II)的质量比能够任意地调节。其中,从能够在更低的加工温度形成反波长色散性优异的光学膜等的观点出发,聚合性化合物(I)在聚合性化合物(I)和聚合性化合物(II)的合计中所占的比例优选为20质量%以上,更优选为50质量%以上。
[化学式37]
在此,上述式(II)中,a和b各自独立地为0或1,优选为1。
而且,作为上述式(II)的Ar10,可举出与作为Ar1的具体例和优选例而列举的这些相同的例子。
此外,作为Z10和Z20,可举出与作为Z1和Z2的具体例和优选例而列举的这些相同的例子。
进而,作为A10和A20,可举出与作为A1和A2的具体例和优选例而列举的这些相同的例子。
此外,在a和/或b为1的情况下,作为L10和L20,可举出与作为L1和L2的具体例和优选例而列举的这些相同的例子。
进而,在a和/或b为1的情况下,作为B10和B20,可举出与作为B1和B2的具体例和优选例而列举的这些相同的例子。
此外,上述式(II)中,“-L10a-G10-P10a”所表示的部分的结构与“-L20a-G20-P20a”所表示的部分的结构相同。即,L1a与L2a、G1与G2、以及P1a与P2a彼此具有相同的结构。
而且,作为L10a和L20a,可举出与作为L1a和L2a的具体例和优选例而列举的这些相同的例子。
此外,作为G10和G20,可举出与作为G1和G2的具体例而列举的这些相同的例子,其中,作为G1和G2,优选碳原子数为3~20的亚烷基,更优选碳原子数为3~12的亚烷基,进一步优选碳原子数为4~10的亚烷基。
此外,作为P10a和P20a,可举出与作为P1a和P2a的具体例和优选例而列举的这些相同的例子。
另外,从得到反波长色散性优异的光学膜等的观点出发,聚合性化合物(II)优选以Ar10为中心具有左右对称的结构。具体而言,优选在聚合性化合物(II)中,具有以下对称结构:a与b相同,-[B10-L10]a-A10-Z10-(*)与(*)-Z20-A20-[L20-B20]b-以结合于Ar10侧(*)为对称中心。
另外,“具有以(*)为对称中心的对称结构”是指具有例如-C(=O)-O-(*)和(*)-O-C(=O)-、-O-(*)和(*)-O-、-O-C(=O)-(*)和(*)-C(=O)-O-等结构。
上述聚合性化合物(II)能够组合已知的合成反应来进行制造。即,能够参考各种文献(例如,MARCH’S ADVANCED ORGANIC CHEMISTRY(WILEY)、Sandler·Karo“按官能团的有机化合物合成法”稻本植树共译(广川书店))、日本特开2010-031223号公报所记载的方法来进行合成。
另外,虽然没有特别限定,但是,从提高光学膜等的反波长色散性的观点出发,在本发明的混合物中,优选聚合性化合物(I)的Ar1、Z1、Z2、A1、A2、B1、B2、L1、L2及a~b分别与聚合性化合物(II)的Ar10、Z10、Z20、A10、A20、B10、B20、L10、L20及a~b相同。
即,聚合性化合物(II)优选除了位于末端侧的“-L10a-G10-P10a”与“-L20a-G20-P20a”彼此具有相同的结构以外与聚合性化合物(I)具有相同的结构。
上述的包含聚合性化合物的混合物能够没有特别限定地通过例如将分别制备的1种以上的聚合性化合物(I)和1种以上的聚合性化合物(II)以期望的比例进行混合从而制造。
(3)聚合性液晶化合物
本发明的使用了聚合性化合物或混合物的聚合性液晶组合物含有聚合引发剂和上述的聚合性化合物或混合物(包含聚合性化合物(I)和聚合性化合物(II)的混合物)。
另外,本发明的使用了聚合性化合物或混合物的聚合性液晶组合物如后述那样作为本发明的高分子、光学膜、光学各向异性体的制造原料是有用的。而且,根据本发明的使用了聚合性化合物或混合物的聚合性液晶组合物,能够高效地制造在宽波长区域中能够进行一样的偏振光转换的光学膜等。
在此,从更高效地进行聚合性液晶组合物所包含的聚合性化合物的聚合反应的观点出发,可配合聚合引发剂。
而且,作为使用的聚合引发剂,可举出自由基聚合引发剂、阴离子聚合引发剂、阳离子聚合引发剂等。
作为自由基聚合引发剂,以下均能够使用:作为通过加热而产生可引发聚合性化合物的聚合的活性种子的化合物的热自由基产生剂;作为通过可见光、紫外线(i射线等)、远紫外线、电子束、X射线等的曝光而产生可引发聚合性化合物的聚合的活性种子的化合物的光自由基产生剂,优选使用光自由基产生剂。
作为光自由基产生剂,能够举出:苯乙酮系化合物、联咪唑系化合物、三嗪系化合物、O-酰基肟系化合物、鎓盐系化合物、苯偶姻系化合物、二苯甲酮系化合物、α-二酮系化合物、多核醌系化合物、呫吨酮系化合物、重氮系化合物、酰亚胺磺酸酯系化合物等。这些化合物为通过曝光而产生活性自由基或活性氧或者产生活性自由基和活性氧二者的成分。光自由基产生剂能够单独使用1种,或者将2种以上组合使用。
作为苯乙酮系化合物的具体例,能够举出:2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮、1-羟基环己基·苯基酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1,2-辛二酮、2-苄基-2-二甲基氨基-4’-吗啉代丁酰苯等。
作为联咪唑系化合物的具体例,能够举出:2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2-溴苯基)-4,4’,5,5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2-溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2,4-二溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2,4,6-三溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑等。
另外,在本发明中,在使用联咪唑系化合物作为光聚合引发剂(光自由基产生剂)的情况下,从能够进一步改良灵敏度的方面出发,优选与供氢体并用。
在此,“供氢体”是指能够对通过曝光而从联咪唑系化合物产生的自由基供给氢原子的化合物的意思。作为供氢体,优选下述中定义的硫醇系化合物、胺系化合物等。
作为硫醇系化合物,能够举出:2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并咪唑、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、2-巯基-2,5-二甲基氨基吡啶等。作为胺系化合物,能够举出:4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、4-二乙基氨基苯乙酮、4-二甲基氨基苯丙酮、乙基-4-二甲基氨基苯甲酸酯、4-二甲基氨基安息香酸、4-二甲基氨基苯甲腈等。
作为三嗪系化合物,能够举出:2,4,6-三(三氯甲基)-s-三嗪、2-甲基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-正丁氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪等具有卤代甲基的三嗪系化合物。
作为O-酰基肟系化合物的具体例,能够举出:1-[4-(苯基硫代)苯基]-庚烷-1,2-二酮2-(O-苯甲酰肟)、1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮2-(O-苯甲酰肟)、1-[4-(苯甲酰基)苯基]-辛烷-1,2-二酮2-(O-苯甲酰肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙酮1-(O-乙酰肟)、1-[9-乙基-6-(3-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙酮1-(O-乙酰肟)、1-(9-乙基-6-苯甲酰基-9H-咔唑-3-基)-乙酮1-(O-乙酰肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢呋喃基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢吡喃基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢呋喃基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢吡喃基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环基)苯甲酰基}-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢呋喃基甲氧基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢吡喃基甲氧基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢呋喃基甲氧基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)、乙酮,-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢吡喃基甲氧基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环基)甲氧基苯甲酰基}-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)等。
此外,作为光自由基产生剂,也能够直接使用市售品。作为具体例,可举出BASF公司制的商品名:Irgacure907、商品名:Irgacure184、商品名:Irgacure369、商品名:Irgacure651、商品名:Irgacure819、商品名:Irgacure907及商品名:IrgacureOXE02以及ADEKA公司制的商品名:Adeka ARKLS N 1919T等。
作为上述阴离子聚合引发剂,可举出:烷基锂化合物;联苯、萘、芘等单锂盐或单钠盐;二锂盐、三锂盐等多官能性引发剂等。
此外,作为上述阳离子聚合引发剂,可举出:硫酸、磷酸、高氯酸、三氟甲磺酸等质子酸;三氟化硼、氯化铝、四氯化钛、四氯化锡这样的路易斯酸;芳香族鎓盐或芳香族鎓盐与还原剂的组合使用体系。
这些聚合引发剂能够单独使用一种,或组合两种以上使用。
另外,在本发明的使用了聚合性化合物或混合物的聚合性液晶组合物中,聚合引发剂的配合比例相对于100重量份的上述的包含聚合性化合物的混合物,通常为0.1~30质量份,优选为0.5~10质量份。
此外,在本发明的使用了聚合性化合物或混合物的聚合性液晶组合物中,为了调节表面张力,优选配合表面活性剂。作为该表面活性剂,没有特别限定,通常优选非离子系表面活性剂。作为该非离子系表面活性剂,只要使用市售品即可,可举出例如作为分子量为数千程度的低聚物的非离子系表面活性剂,例如Neos公司制的商品名:FTERGENT208G。
在此,在本发明的使用了聚合性化合物或混合物的聚合性液晶组合物中,表面活性剂的配合比例相对于100重量份的全部聚合性化合物,通常为0.01~10质量份,优选为0.1~2质量份。
进而,在本发明的使用了聚合性化合物或混合物的聚合性液晶组合物中,也可以在不影响本发明的效果的范围进一步包含除了包含聚合性化合物的混合物、聚合引发剂、表面活性剂以外的其它成分。作为其它成分,可举出:金属、金属配位化合物、染料、颜料、荧光材料、磷光材料、流平剂、触变剂、凝胶化剂、多糖类、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、抗氧化剂、离子交换树脂、氧化钛等金属氧化物等。
此外,作为其它成分,还可举出其它能够共聚的单体。具体而言,没有特别限定,可举出例如:4-(2-甲基丙烯酰氧基乙基氧)安息香酸-4’-甲氧基苯酯、4-(6-甲基丙烯酰氧基己氧基)安息香酸联苯酯、4-(2-丙烯酰氧基乙基氧)安息香酸-4’-氰基联苯酯、4-(2-甲基丙烯酰氧基乙基氧)安息香酸-4’-氰基联苯酯、4-(2-甲基丙烯酰氧基乙基氧)安息香酸-3’,4’-二氟苯酯、4-(2-甲基丙烯酰氧基乙基氧)安息香酸萘酯、4-丙烯酰氧基-4’-癸基联苯酯、4-丙烯酰氧基-4’-氰基联苯酯、4-(2-丙烯酰氧基乙基氧)-4’-氰基联苯酯、4-(2-甲基丙烯酰氧基乙基氧)-4’-甲氧基联苯酯、4-(2-甲基丙烯酰氧基乙基氧)-4’-(4”-氟苄氧基)-联苯酯、4-丙烯酰氧基-4’-丙基环己基苯酯、4-甲基丙烯酰基-4’-丁基双环己酯、4-丙烯酰基-4’-戊基二苯乙炔、4-丙烯酰基-4’-(3,4-二氟苯基)双环己酯、4-(2-丙烯酰氧基乙基)安息香酸(4-戊基苯酯)、4-(2-丙烯酰氧基乙基)安息香酸(4-(4’-丙基环己基)苯酯)、商品名“LC-242”(BASF公司制)、反式-1,4-双[4-[6-(丙烯酰氧基)己氧基]苯基]环己烷二羧酸酯、以及日本特开2007-002208号公报、日本特开2009-173893号公报、日本特开2009-274984号公报、日本特开2010-030979号公报、日本特开2010-031223号公报、日本特开2011-006360号公报及日本特开2010-24438号公报中所公开的化合物等能够共聚的单体。
这些其它成分的配合比例相对于100质量份的全部聚合性化合物通常为0.1~20质量份。
本发明的使用了聚合性化合物或混合物的聚合性液晶组合物通常能够通过使聚合性化合物或混合物、聚合引发剂以及根据期望所配合的其它成分等以规定的比例在适当的有机溶剂中混合、溶解从而进行制备。
另外,在该情况下,作为混合物的聚合性化合物(I)和聚合性化合物(II)可以以预先混合的状态添加,也可以分别添加。
作为使用的有机溶剂,可举出:环戊酮、环己酮、甲乙酮等酮类;醋酸丁酯、醋酸戊酯等醋酸酯类;氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等卤代烃类;1,4-二噁烷、环戊基甲基醚、四氢呋喃、四氢吡喃、1,3-二氧戊环等醚类等。
(4)高分子
本发明的高分子为将上述的聚合性化合物、上述的混合物(包含聚合性化合物(I)和聚合性化合物(II)的混合物)或上述的聚合性液晶组合物进行聚合而得到的高分子。
在此,“聚合”不仅是指除通常的聚合反应还指包含交联反应的广义上的化学反应。
而且,本发明的高分子通常具有来自聚合性化合物(I)的单体单元(重复单元(I)’),任意地进一步具有来自聚合性化合物(II)的单体单元(重复单元(II)’)。
另外,本发明的高分子由于使用聚合性化合物(I)而制备,因此能够良好地用作光学膜等的构成材料。
此外,本发明的高分子没有特别限定,能够制成膜状、粉体状、粉体聚集的层状等与用途相对应的任意的形状而使用。
具体而言,高分子的膜能够良好地用作后述的光学膜和光学各向异性体的构成材料,高分子的粉能够利用于涂料、防伪物品、安全物品等,由高分子的粉形成的层能够良好地用作光学各向异性体的构成材料。
而且,本发明的高分子具体而言能够通过以下方法等而优选地制造:(α)在适当的有机溶剂中,进行包含聚合性化合物的混合物或聚合性液晶组合物的聚合反应后,分离目标高分子,将得到的高分子溶解在适当的有机溶剂中而制备溶液,将该溶液涂覆于适当的基板上而得到涂膜,干燥该涂膜后,根据期望进行加热,由此而得到高分子的方法;(β)将包含聚合性化合物的混合物或聚合性液晶组合物溶解在有机溶剂中,将该溶液通过公知的涂覆法涂敷在基板上后,进行脱溶剂,接着进行加热或照射活性能量射线,由此进行聚合反应的方法。
作为在上述(α)方法中用于聚合反应的有机溶剂,只要是非活性的有机溶剂则没有特别限定。可举出例如:甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烃;环己酮、环戊酮、甲乙酮等酮类;醋酸丁酯、醋酸戊酯等醋酸酯类;氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等卤代烃类;环戊基甲基醚、四氢呋喃、四氢吡喃等醚类等。
在这些中,从处理性优异的观点出发,优选沸点为60~250℃的有机溶剂,更优选沸点为60~150℃的有机溶剂。
此外,作为在上述(α)方法中用于溶解分离的高分子的有机溶剂、以及作为在上述(β)方法中使用的有机溶剂,可举出:丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、环戊酮、环己酮等酮系溶剂;醋酸丁酯、醋酸戊酯等酯系溶剂;二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷等卤代烃系溶剂;四氢呋喃、四氢吡喃、1,2-二甲氧基乙烷、1,4-二噁烷、环戊基甲基醚、1,3-二氧戊环等醚系溶剂;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮等非质子性极性溶剂等。在这些中,从处理容易的方面出发,优选溶剂的沸点为60~200℃。这些溶剂可以单独使用,也可以组合2种以上使用。
作为在上述(α)和(β)的方法中使用的基板,能够使用无论有机、无机的公知常用的材料的基板。作为有机材料,可举出例如:聚环烯烃[例如ZEONEX、ZEONOR(注册商标;日本瑞翁公司制)、ARTON(注册商标;JSR公司制)、及APEL(注册商标;三井化学公司制)]、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、纤维素、三醋酸纤维素、聚醚砜等,作为无机材料,可举出例如:硅、玻璃、方解石等。
此外,使用的基板可以为单层,也可以为层叠体。
作为基板,优选由有机材料形成的基板,更优选将有机材料制成膜状的树脂膜。
另外,作为基板,也可举出用于制作后述的光学各向异性体的基板等。
此外,作为在(α)方法中将高分子的溶液涂敷于基板的方法、以及作为在(β)方法中将聚合反应用的溶液涂敷于基板的方法,能够使用公知的方法。具体而言,能够使用例如:帘式涂布法、挤出涂布法、辊涂法、旋涂法、浸涂法、棒涂法、喷涂法、滑动涂布法、印刷涂布法、凹版涂布法、模涂法、狭缝涂布法等。
进而,作为上述(α)和(β)的方法中的干燥或脱溶剂的方法,能够使用自然干燥、加热干燥、减压干燥、减压加热干燥等。
此外,作为使混合物和聚合性液晶组合物聚合的方法,可举出照射活性能量射线的方法、热聚合法等,从不需要加热、在室温进行反应的方面出发,优选照射活性能量射线的方法。其中,从操作简便的方面出发,优选照射紫外线等光的方法。
在此,光的照射时的温度优选设为30℃以下。光照射强度通常为1W/m2~10kW/m2的范围,优选为5W/m2~2kW/m2的范围。
像上述那样进行而得到的高分子能够从基板转印而使用,也能够从基板剥离而以单体来使用,也能够不从基板剥离而直接作为光学膜等的构成材料等而使用。
此外,从基板剥离的高分子还能够使用已知的方法进行粉碎而制成粉体状后再使用。
像上述那样进行而得到的本发明的高分子的数均分子量优选为500~500000,进一步优选为5000~300000。如果该数均分子量为该范围,则可得到高的硬度,处理性也优异,因此期望其处于该范围。高分子的数均分子量能够通过将单分散的聚苯乙烯作为标准试样、将四氢呋喃作为洗脱液的凝胶渗透色谱法(GPC)而进行测定。
而且,根据本发明的高分子,能够得到在宽波长区域中能够进行一样的偏振光转换的在性能方面得到满足的光学膜等。
(5)光学膜
本发明的光学膜使用本发明的高分子而形成,包含具有光学上的功能的层。光学上的功能是指仅透射、反射、折射、双折射等。
在此,本发明的光学膜可以为以下的任一形态:在能够具有取向膜的取向基板上形成的形态(取向基板/(取向膜)光学膜);将光学膜转印于与取向基板不同的透明基板膜等的形态(透明基板膜/光学膜);或在光学膜具有自支撑性的情况下为光学膜单层形态(光学膜)。
另外,作为取向膜和取向基板,能够使用与后述的光学各向异性体相同的基板和取向膜。
而且,本发明的光学膜能够通过以下方法而制造:(A)将聚合性化合物、包含聚合性化合物的混合物或聚合性液晶组合物的溶液涂敷于取向基板上,干燥得到的涂膜,进行热处理(液晶的取向),以及进行光照射和/或加热处理(聚合)的方法、(B)将对聚合性化合物、包含聚合性化合物的混合物、或液晶性组合物进行聚合而得到的液晶性高分子的溶液涂敷于取向基板上,任意地对得到的涂膜进行干燥的方法。
本发明的光学膜能够用于光学各向异性体、液晶显示元件用取向膜、彩色滤光片、低通滤波器、光偏振光棱镜、各种滤光器等。
另外,本发明的光学膜优选根据使用椭偏仪测定的波长449.9nm、548.5nm、650.2nm时的相位差而求得的下述α值和β值处于规定的范围内。具体而言,α值优选为0.70~0.99,更优选为0.75~0.90。此外,β值优选为1.00~1.25,更优选为1.01~1.20。
α=(449.9nm时的相位差)/(548.5nm时的相位差)
β=(650.2nm时的相位差)/(548.5nm时的相位差)
(6)光学各向异性体
本发明的光学各向异性体具有将本发明的高分子作为构成材料的层。
本发明的光学各向异性体能够通过例如在基板上形成取向膜、在该取向膜上进一步形成包含本发明的高分子的层(液晶层)而得到。另外,本发明的光学各向异性体可以是在基板上直接形成包含本发明的高分子的层(液晶层)的光学各向异性体,也可以是仅由包含本发明的高分子的层(液晶层)形成的光学各向异性体。
另外,包含高分子的层可以为包含膜状的高分子的层,也可以为粉体状的高分子的聚集体。
在此,为了将聚合性液晶化合物在面内沿一个方向进行取向控制而在基板的表面形成取向膜。
取向膜能够通过以下方法而得到:将含有聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺等聚合物的溶液(取向膜用组合物)在基板上涂敷成膜状,使其干燥,然后,沿一个方向进行摩擦处理等。
取向膜的厚度优选为0.001~5μm,进一步优选为0.001~1μm。
摩擦处理的方法没有特别限定,可举出例如将由尼龙等合成纤维、木棉等天然纤维形成的布、毛毡以卷绕成卷状的状态沿一定方向摩擦取向膜的方法。为了除去进行摩擦处理时产生的微粉末(杂质)而使取向膜的表面成为清洁的状态,优选在进行摩擦处理后将取向膜使用异丙醇等进行清洗。
此外,除了进行摩擦处理的方法以外,也能够通过对取向膜的表面照射偏振光紫外线的方法从而获得在面内沿一个方向进行取向控制的功能。
作为形成取向膜的基板,可举出由玻璃基板、合成树脂膜形成的基板等。作为上述合成树脂,可举出丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚砜树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、二醋酸纤维素、三醋酸纤维素及脂环式烯烃聚合物等热塑性树脂。
作为脂环式烯烃聚合物,可举出日本特开平05-310845号公报、美国专利第5179171号说明书所记载的环状烯烃无规多元共聚物、日本特开平05-97978号公报、美国专利第5202388号说明书所记载的加氢聚合物、日本特开平11-124429号公报(国际公开99/20676号)所记载的热塑性二环戊二烯系开环聚合物及其加氢物等。
在本发明中,作为在取向膜上形成包含本发明的高分子的液晶层的方法,可举出与在上述本发明的高分子项中所记载方法的相同的方法(上述(α)和(β))。
得到的液晶层的厚度没有特别限定,通常为1~10μm。
另外,作为本发明的光学各向异性体的一种,没有特别限定,可举出相位差片、视野角扩大片等。
另外,本发明的光学各向异性体优选根据使用椭偏仪测定的波长449.9nm、548.5nm、650.2nm时的相位差而求得的下述α值和β值处于规定的范围内。具体而言,α值优选为0.70~0.99,更优选为0.75~0.90。此外,β值优选为1.00~1.25,更优选为1.01~1.20。
α=(449.9nm时的相位差)/(548.5nm时的相位差)
β=(650.2nm时的相位差)/(548.5nm时的相位差)
(7)偏振片等
本发明的偏振片包含本发明的光学各向异性体和偏振膜。
作为本发明的偏振片的具体例,可举出在偏振膜上直接或经由其它层(玻璃板等)层叠本发明的光学各向异性体而成的偏振片。
偏振膜的制造方法没有特别限定。作为制造PVA系的偏振膜的方法,可举出以下方法:使碘离子吸附于PVA系膜后进行单轴拉伸的方法、将PVA系膜进行单轴拉伸后使碘离子吸附的方法、将碘离子向PVA系膜的吸附与单轴拉伸同时进行的方法、将PVA系膜使用二向色性染料进行染色后进行单轴拉伸的方法、将PVA系膜进行单轴拉伸后使用二向色性染料进行染色的方法、将二向色性染料向PVA系膜的染色与单轴拉伸同时进行的方法。此外,作为制造多烯系的偏振膜的方法,可举出以下公知的方法:将PVA系膜进行单轴拉伸后在脱水催化剂存在下进行加热、脱水的方法、将聚氯乙烯系膜进行单轴拉伸后在脱盐酸催化剂存在下进行加热、脱水的方法等。
在本发明的偏振片中,偏振膜和本发明的光学各向异性体可以经由由粘接剂(包含粘合剂)形成粘接层接触。粘接层的平均厚度通常为0.01μm~30μm,优选为0.1μm~15μm。上述粘接层优选为基于JIS K7113的拉伸破坏强度为40MPa以下的层。
作为构成粘接层的粘接剂,可举出:丙烯酸粘接剂、聚氨酯粘接剂、聚酯粘接剂、聚乙烯醇粘接剂、聚烯烃系粘接剂、改性聚烯烃粘接剂、聚乙烯基烷基醚粘接剂、橡胶粘接剂、氯乙烯·醋酸乙烯酯粘接剂、苯乙烯·丁二烯·苯乙烯共聚物(SBS共聚物)粘接剂、其加氢物(SEBS共聚物)粘接剂、乙烯·醋酸乙烯酯共聚物及乙烯-苯乙烯共聚物等乙烯粘接剂、以及乙烯·甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯·丙烯酸甲酯共聚物、乙烯·甲基丙烯酸乙酯共聚物及乙烯·丙烯酸乙酯共聚物等丙烯酸酯粘接剂等。
本发明的偏振片由于使用本发明的光学各向异性体因此能够以低成本制造,反射辉度低,且能够在宽波长区域中进行一样的偏振光转换,在性能方面优异。
此外,通过使用本发明的偏振片,从而能够优选地制造具有面板和偏振片的显示装置、防反射膜。另外,作为显示装置,可举出:使用液晶面板作为面板的平板显示装置、使用有机电致发光面板作为面板的有机电致发光显示装置。
实施例
以下,通过实施例对本发明更加详细地进行说明。但是,本发明并不受以下的实施例的任何限定。
(合成例1)化合物1的合成
[化学式38]
步骤1:中间体A的合成
[化学式39]
在具有温度计的3口反应器中,在氮气流中,加入17.98g(104.42mmol)的反式-1,4-环己烷二羧酸和180ml的四氢呋喃(THF)。向其中加入6.58g(57.43mmol)的甲磺酰氯,将反应器浸于水浴而将反应液内部温度设为20℃。接着,一边将反应液内部温度保持在20~30℃,一边历经10分钟滴加6.34g(62.65mmol)的三乙胺。滴加终止后,将全部内容物在25℃进一步搅拌2小时。
在得到的反应液中,加入0.64g(5.22mmol)的4-(二甲基氨基)吡啶和13.80g(52.21mmol)的4-(6-丙烯酰氧基-六-1-基氧)苯酚(DKSH公司制),再次将反应器浸于水浴中而将反应液内部温度设为15℃。一边将反应液内部温度保持在20~30℃,一边历经10分钟向其中滴加6.34g(62.65mmol)的三乙胺,滴加终止后,将全部内容物在25℃进一步搅拌2小时。反应终止后,在反应液中加入1000ml的蒸馏水和100ml的饱和食盐水,使用400ml的醋酸乙酯萃取2次。收集有机层,使用无水硫酸钠使其干燥,过滤硫酸钠。使用旋转蒸发仪从滤液中蒸发除去溶剂后,将得到的残留物通过硅胶柱色谱(THF∶甲苯=1∶9(体积比、以下相同))进行提纯。重复进行通过硅胶柱色谱的提纯直到使用高效液相色谱仪进行分析的纯度成为99.5%以上。结果作为白色固体得到14.11g的中间体A(产率:65摩尔%)。
目标物的结构用1H-NMR进行鉴定。结果如下所示。
1H-NMR(500MHz,DMSO-d6,TMS,δppm):12.12(s,1H)、6.99(d,2H,J=9.0Hz)、6.92(d,2H,J=9.0Hz)、6.32(dd,1H,J=1.5Hz,17.5Hz)、6.17(dd,1H,J=10.0Hz,17.5Hz)、5.93(dd,1H,J=1.5Hz,10.0Hz)、4.11(t,2H,J=6.5Hz)、3.94(t,2H,J=6.5Hz)、2.48-2.56(m,1H)、2.18-2.26(m,1H)、2.04-2.10(m,2H)、1.93-2.00(m,2H)、1.59-1.75(m,4H)、1.35-1.52(m,8H)
步骤2:中间体B的合成
[化学式40]
进行与国际公开第2011/068138号记载的实施例5同样的操作,合成中间体B。
步骤3:中间体C的合成
[化学式41]
在具有温度计的4口反应器中,在氮气流中,加入2.00g(12.1mmol)的2-肼基苯并噻唑,溶解于20ml的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。在该溶液中加入8.36g(60.5mmol)的碳酸钾、3.08g(14.5mmol)的1-碘己烷,在50℃搅拌7小时。反应终止后,冷却反应液至20℃,将反应液投入200mL的水中,使用300ml的醋酸乙酯进行萃取。然后,使用无水硫酸钠干燥醋酸乙酯层。过滤硫酸钠后,使用旋转蒸发仪减压蒸馏除去醋酸乙酯,得到黄色固体。将该黄色固体通过硅胶柱色谱(己烷∶醋酸乙酯=75∶25)进行提纯,作为白色固体得到2.10g的中间体C(产率:69.6摩尔%)。
目标物的结构用1H-NMR进行鉴定。结果如下所示。
1H-NMR(500MHz,CDCl3,TMS,δppm):7.60(dd,1H,J=1.0Hz,8.0Hz)、7.53(dd,1H,J=1.0Hz,8.0Hz)、7.27(ddd,1H,J=1.0Hz,8.0Hz,8.0Hz)、7.06(ddd,1H,J=1.0Hz,8.0Hz,8.0Hz)、4.22(s,2H)、3.74(t,2H,J=7.5Hz)、1.69-1.76(m,2H)、1.29-1.42(m,6H)、0.89(t,3H,J=7.0Hz)
步骤4:中间体D的合成
[化学式42]
将5g(36.2mmol)的2,5-二羟基苯甲醛、上述步骤1中合成的中间体A:7.57g(18.1mmol)、22mg(0.18mmol)的4-(二甲基氨基)吡啶加入150ml的氯仿中。在该溶液中,在室温下慢慢地滴加2.28g(18.1mmol)的N,N’-二异丙基碳二酰亚胺。进行反应3小时后,加入上述步骤2中合成的中间体B:8.08g(18.1mmol)。然后,在室温下慢慢地滴加2.28g(18.1mmol)的N,N’-二异丙基碳二酰亚胺,进一步进行反应3小时。反应终止后,使用预涂有硅胶的滤材过滤反应液后,进行减压浓缩。使得到的残渣溶解于250ml的THF。在该溶液中加入1.5升甲醇使固体析出,过滤析出的固体。使用甲醇清洗得到的固体后,使其真空干燥,得到8g的将中间体D作为主成分的白色固体。不进行上述的提纯,直接用于其后的步骤。
步骤5:化合物1的合成
对5g的上述步骤4中得到的将中间体D作为主成分的白色固体和上述步骤3中合成的中间体C:1.65g(6.61mmol)加入80ml的THF、10ml的乙醇。在该溶液中加入153mg(0.66mmol)的(±)-10-樟脑磺酸,在40℃使其反应3小时。反应终止后,将反应液投入500ml5质量%的碳酸氢钠水中,使用300ml的醋酸乙酯进行萃取。然后,使用无水硫酸钠干燥醋酸乙酯层。过滤硫酸钠后,使用旋转蒸发仪减压蒸馏除去醋酸乙酯,得到黄色固体。将该黄色固体通过硅胶柱色谱(甲苯∶醋酸乙酯=85∶15)进行提纯,作为淡黄色固体得到2.10g的化合物1。另外,测定质谱,结果MS(m/z)=1214[M+]。
另外,化合物1相当于L1a与L2a彼此具有不同的结构、G1与G2彼此具有不同的结构、P1a与P2a具有相同的结构的聚合性化合物(I)。
通过基于偏振光显微镜的结构观察而对得到的化合物1的相转移温度进行测定。当提高温度时,在90℃附近转变成向列相。
(合成例2)化合物2的合成
[化学式43]
步骤1:中间体E的合成
[化学式44]
在具有温度计的3口反应器中,在氮气流中,加入7.28g(66.1mmol)的对苯二酚、2.38g(59.5mmol)的氢氧化钠及50ml的蒸留水。使该溶液加热回流,历经30分钟滴加9.90g(60.1mmol)的8-氯-1-正辛醇,在回流条件下使其反应5小时。反应终止后,恢复室温,过滤析出的白色固体,使得到的固体在120ml的甲苯中进行重结晶,由此,作为白色固体得到7.93g的中间体E(产率56.1摩尔%)。
目标物的结构用1H-NMR进行鉴定。结果如下所示。
1H-NMR(500MHz、DMSO-d6、TMS、δppm):8.86(s、1H)、6.72(dd、2H、J=2.5Hz、8.0Hz)、6.65(dd、2H、J=2.5Hz、8.0Hz)、4.33(t、1H、J=5.0Hz)、3.82(t、2H、J=6.5Hz)、3.37(dt、2H、J=5.0Hz、6.5Hz)、1.65(tt、2H、J=6.5Hz、6.5Hz)、1.28-1.42(m、10H)
步骤2:中间体F的合成
[化学式45]
在具有温度计的3口反应器中,在氮气流中,加入上述步骤1中合成的中间体E:7.84g(32.9mmol)、2.61g(36.2mmol)的丙烯酸、40.8mg(0.329mmol)的4-甲氧基苯酚、316mg(3.29mmol)的甲磺酸以及40ml的甲苯。加热该溶液,在回流条件下使其反应6小时后,恢复室温,将反应液投入200ml的水中,使用100ml的醋酸乙酯进行萃取。将得到的醋酸乙酯层使用无水硫酸钠进行干燥,过滤硫酸钠。使用旋转蒸发仪,从滤液中减压蒸馏除去醋酸乙酯,得到褐色固体。将该褐色固体通过硅胶柱色谱(甲苯∶四氢呋喃=95∶5)进行提纯,作为白色固体得到6.95g的中间体F(产率:71.9摩尔%)。
目标物的结构用1H-NMR进行鉴定。结果如下所示。
1H-NMR(500MHz、DMSO-d6、TMS、δppm):8.86(s、1H)、6.72(dd、2H、J=2.5Hz、9.0Hz)、6.65(dd、2H、J=2.5Hz、8.0Hz)、6.31(dd、1H、J=1.5Hz、17.5Hz)、6.17(dd、1H、J=10.5Hz、17.5Hz)、5.93(dd、1H、J=1.5Hz、10.5Hz)、4.10(t、2H、J=6.5Hz)、3.83(t、2H、J=6.5Hz)、1.58-1.68(m、4H)、1.30-1.39(m、8H)
步骤3:中间体G的合成
[化学式46]
在具有温度计的3口反应器中,在氮气流中,加入6.86g(39.8mmol)的反式-1,4-环己烷二羧酸、70ml的四氢呋喃、以及14ml的N,N-二甲基甲酰胺。接着加入2.28g(19.9mmol)的甲磺酰氯,将反应器浸于水浴而将反应液内部温度设为20℃。然后,以将反应液内部温度设为20~30℃的方式历经5分钟滴加2.20g(21.7mmol)的三乙胺。除去水浴,在室温使其反应2小时后,加入221mg(1.81mmol)的N,N-二甲基氨基吡啶、上述步骤2中合成的中间体F:5.30g(18.1mmol),再次将反应器浸于水浴而将反应液内部温度设为15℃,以将反应液内部温度设为20~30℃的方式历经5分钟滴加2.20g(21.7mmol)的三乙胺。在室温使其反应2小时后,在反应液中加入300ml的蒸馏水和100ml的饱和食盐水,使用100ml的醋酸乙酯萃取2次。使用无水硫酸钠干燥有机层,过滤硫酸钠。使用旋转蒸发仪浓缩滤液后,通过硅胶柱色谱(甲苯∶四氢呋喃=85∶15)进行提纯,由此,作为白色固体得到5.23g的中间体G(产率:64.6摩尔%)。
目标物的结构用1H-NMR进行鉴定。结果如下所示。
1H-NMR(500MHz、DMSO-d6、TMS、δppm):12.1(s、1H)、6.98(dd、2H、J=2.5Hz、9.0Hz)、6.92(dd、2H、J=2.5Hz、8.0Hz)、6.31(dd、1H、J=1.5Hz、17.5Hz)、6.17(dd、1H、J=10.5Hz、17.5Hz)、5.92(dd、1H、J=1.5Hz、10.5Hz)、4.10(t、2H、J=6.5Hz)、3.93(t、2H、J=6.5Hz)、2.19-2.25(m、1H)、2.04-2.10(m、2H)、1.94-1.98(m、2H)、1.69(tt、2H、J=6.5Hz、6.5Hz)、1.57-1.64(m、2H)、1.31-1.52(m、13H)
步骤4:中间体H的合成
[化学式47]
将5g(36.2mmol)的2,5-二羟基苯甲醛、上述合成例1的步骤1中合成的中间体A:7.57g(18.1mmol)、22mg(0.18mmol)的4-(二甲基氨基)吡啶加入120ml的氯仿中。在该溶液中,在室温下慢慢地滴加2.28g(18.1mmol)的N,N’-二异丙基碳二酰亚胺。进行反应3小时后,加入上述步骤3中合成的中间体G:8.08g(18.1mmol)。然后,在室温下慢慢地滴加2.28g(18.1mmol)的N,N’-二异丙基碳二酰亚胺,进一步进行反应3小时。反应终止后,使用预涂有硅胶的滤材过滤反应液后,进行减压浓缩。使得到的残渣溶解于230ml的THF。在该溶液中加入1.3升甲醇使固体析出,过滤析出的固体。使用甲醇清洗得到的固体后,使其真空干燥,得到8.3g的将中间体H作为主成分的白色固体。不进行上述的提纯,直接用于其后的步骤。
步骤5:化合物2的合成
在具有温度计的3口反应器中,在氮气流中,加入3.0g的上述步骤4中合成的将中间体H作为主成分的白色固体、上述合成例1的步骤3中合成的中间体C:1.01mg(4.0mmol)、72mg(0.31mmol)的(±)-10-樟脑磺酸、100ml的THF、及10ml的乙醇,制成均匀的溶液。然后,在40℃使其反应4小时。反应终止后,将反应液投入500ml的水中,使用220ml的氯仿进行萃取。将得到的氯仿层使用无水硫酸钠进行干燥,过滤硫酸钠。使用旋转蒸发仪,从滤液中减压蒸馏除去氯仿,得到黄色固体。将该黄色固体通过硅胶柱色谱(甲苯∶醋酸乙酯=95∶5)进行提纯,作为淡黄色固体得到1.38g的化合物2。
目标物的结构用1H-NMR进行鉴定。结果如下所示。
另外,化合物2相当于L1a与L2a具有相同的结构、G1与G2彼此具有不同的结构、P1a与P2a具有相同的结构的聚合性化合物(I)。
1H-NMR(500MHz、CDCl3、TMS、δppm):7.75(d、1H、J=1.5Hz)、7.66-7.70(m、3H)、7.34(dd、1H、J=1.5Hz、7.8Hz)、7.09-7.18(m、3H)、6.96-7.00(m、4H)、6.86-6.90(m、4H)、6.41(dd、2H、J=1.5Hz、17.5Hz)、6.12(dd、2H、J=10.5Hz、17.5Hz)、5.81(dd、2H、J=1.5Hz、10.5Hz)、4.30(t、2H、J=7.5Hz)、4.16(t、4H、J=6.5Hz)、3.94(t、4H、J=6.5Hz)、2.56-2.72(m、4H)、2.27-2.38(m、8H)、1.65-1.81(m、18H)、1.32-1.49(m、18H)、0.90(t、3H、J=7.5Hz)
通过基于偏振光显微镜的结构观察而对得到的化合物2的相转移温度进行测定。当提高温度时,在92℃附近转变成向列相。
(合成例3)化合物3的合成
[化学式48]
步骤1:中间体I的合成
[化学式49]
在具有温度计的4口反应器中,在氮气流中,加入20.0g(164mmol)的3,5-二甲基苯酚,溶解于500ml的乙腈。在该溶液中,加入23.4g(246mmol)的氯化镁、58.1g(574mmol)的三乙胺,在25℃搅拌30分钟后,加入14.8g(492mmol)的多聚甲醛,在75℃搅拌3小时。反应终止后,将反应液冷却至30℃,加入600ml的1M盐酸,使用800ml的二乙醚进行萃取。将二乙醚层使用300ml的饱和碳酸氢钠水溶液、300ml的饱和食盐水清洗后,用无水硫酸镁进行干燥。过滤硫酸镁后,使用旋转蒸发仪减压蒸馏除去二乙醚,得到白色固体。将该白色固体通过硅胶柱色谱(己烷∶醋酸乙酯=90∶10)进行提纯,作为白色固体得到17.7g的中间体I(产率:71.9摩尔%)。
目标物的结构用1H-NMR进行鉴定。结果如下所示。
1H-NMR(500MHz、CDCl3、TMS、δppm):11.95(s、1H)、10.22(s、1H)、6.61(s、1H)、6.53(s、1H)、2.54(s、3H)、2.30(s、3H)
步骤2:中间体J的合成
[化学式50]
在具有温度计的4口反应器中,在氮气流中,加入上述步骤1中合成的中间体I:12.0g(79.9mmol),溶解于105ml的二甲基乙酰胺。在该溶液中,加入11.0g(79.9mmol)的碳酸钾,升温到80℃后,历经30分钟加入13.3g(79.9mmol)的溴醋酸乙酯。将该溶液在80℃搅拌1小时后,升温到130℃,进一步搅拌1小时。然后,将反应液冷却至30℃,加入300ml的1M盐酸,使用120ml的甲基异丁酮进行萃取。使用无水硫酸钠干燥甲基异丁酮层,过滤硫酸钠后,使用旋转蒸发仪减压蒸馏除去甲基异丁酮,得到淡黄色固体。将该淡黄色固体溶解于500ml的乙醇中。在该溶液中加入12.0g(214mmol)的氢氧化钾,在80℃搅拌1小时。反应终止后,使用旋转蒸发仪减压蒸馏除去乙醇,得到淡黄色固体。将该淡黄色固体溶解于300ml的水中后,用300ml的甲苯、300ml的庚烷清洗该溶液。在该溶液中加入2M硫酸水溶液使pH为3后,过滤析出的固体,使过滤的固体真空干燥,作为白色固体得到12.3g的中间体J(产率:80.9摩尔%)
目标物的结构用1H-NMR进行鉴定。结果如下所示。
1H-NMR(500MHz、CDCl3、TMS、δppm):13.42(brs、1H)、7.69(d、1H、J=1.0Hz)、7.30(s、1H)、6.98(s、1H)、2.48(s、3H)、2.41(s、3H)
步骤3:中间体K的合成
[化学式51]
在具有温度计的4口反应器中,在氮气流中,加入上述步骤2中合成的中间体J:12.0g(63.1mmol)、14.5g(94.6mmol)的2,5-二甲氧基苯胺,溶解于120g的氯仿。在该溶液中加入13.3g(69.4mmol)的1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和120g的氯仿的混合液,在25℃搅拌3小时。反应终止后,使用旋转蒸发仪减压蒸馏除去氯仿,得到淡黄色油状物质。在该淡黄色油状物质中加入200ml的1M盐酸、200ml的水以及100ml的甲醇的混合溶液,在25℃进行搅拌。过滤析出的白色固体,使过滤的固体真空干燥,作为白色固体得到16.7g的中间体K(产率:81.2摩尔%)。
目标物的结构用1H-NMR进行鉴定。结果如下所示。
1H-NMR(500MHz、CDCl3、TMS、δppm):8.28(d、1H、J=3.0Hz)、7.56(d、1H、J=1.0Hz)、7.26(s、1H)、7.22(s、1H)、6.94(s、1H)、6.86(d、1H、J=9.0Hz)、6.64(dd、1H、J=3.0Hz、9.0Hz)、3.97(s、3H)、3.81(s、3H)、2.51(s、3H)、2.49(s、3H)
步骤4:中间体L的合成
[化学式52]
在具有温度计的4口反应器中,在氮气流中,加入上述步骤3中合成的中间体K:16.0g(49.2mmol),溶解于200ml的甲苯。在该溶液中加入12.1g(23.0mmol)的2,4-双(4-甲氧基苯基)-1,3-二硫代-2,4-二磷杂环丁烷,加热回流4小时。反应终止后,将反应液冷却至30℃后,加入400ml的1M氢氧化钠水溶液,使用500ml的甲苯进行萃取。使用旋转蒸发仪从得到的甲苯层中减压蒸馏除去500ml的甲苯,然后加入500ml的庚烷。过滤析出的黄色固体,使过滤的固体真空干燥,作为黄色固体得到14.7g的中间体L(产率:87.5摩尔%)。
结构用1H-NMR进行鉴定。结果如下所示。
1H-NMR(500MHz、CDCI3、TMS、δppm):10.45(s、1H)、9.13(d、1H、J=3.0Hz)、7.82(d、1H、J=1.0Hz)、7.18(s、1H)、6.93(s、1H)、6.91(d、1H、J=9.0Hz)、6.77(dd、1H、J=3.0Hz、9.0Hz)、3.97(s、3H)、3.83(s、3H)、2.51(s、3H)、2.46(s、3H)。
步骤5:中间体M的合成
[化学式53]
在具有温度计的4口反应器中,在氮气流中,加入上述步骤4中合成的中间体L:13.2g(38.6mmol)、220g的水、11.9g(212mmol)的氢氧化钾,在冰冷却下进行搅拌。在得到的混合液中加入29.2g(88.8mmol)铁氰化钾、12g的甲醇后,升温到60℃,搅拌6小时。反应终止后,将反应液冷却到30℃,过滤析出的黄色固体,使过滤的固体真空干燥,作为黄色固体得到10.2g的中间体M(产率:76.8摩尔%)。
结构用1H-NMR进行鉴定。结果如下所示。
1H-NMR(500MHz、CDCl3、TMS、δppm):7.65(d、1H、J=1.0Hz)、7.21(s、1H)、6.91(s、1H)、6.84(d、1H、J=8.5Hz)、6.76(d、1H、J=8.5Hz)、4.04(s、3H)、3.97(s、3H)、2.51(s、3H)、2.46(s、3H)
步骤6:中间体N的合成
[化学式54]
在具有温度计的4口反应器中,在氮气流中,加入上述步骤5中合成的中间体M:7.2g(21.2mmol)和72g的吡啶盐酸盐,在180℃搅拌4小时。反应终止后,将反应液冷却到30℃,加入300g的水。过滤析出的固体,用30g的水、30g的甲苯、30g的己烷进行清洗。使得到的固体真空干燥,作为黄色固体得到6.38g的中间体N(产率:96.6摩尔%)。
目标物的结构用1H-NMR进行鉴定。结果如下所示。
1H-NMR(500MHz、DMSO-d6、TMS、δppm):9.91(s、1H)、9.59(brs、1H)、7.76(d、1H、J=1.0Hz)、7.36(s、1H)、6.99(s、1H)、6.79(d、1H、J=8.5Hz)、6.74(d、1H、J=8.5Hz)、2.53(s、3H)、2.43(s、3H)
步骤7:中间体O的合成
[化学式55]
在具有温度计的3口反应器中,在氮气流中,加入上述步骤6中合成的中间体N:4.0g(12.8mmol)和160ml的THF后,冷却到0℃。在该溶液中,加入上述合成例1的步骤1中合成的中间体A:6.44g(15.4mmol)、156mg(1.28mmol)的4-二甲基氨基吡啶及1.94g(15.4mmol)的N,N’-二异丙基碳二亚胺,在室温下搅拌1小时。反应终止后,在反应液中加入200ml的水,使用400ml的醋酸乙酯进行萃取。将得到的醋酸乙酯层使用无水硫酸钠进行干燥,过滤硫酸钠。使用旋转蒸发仪进行浓缩后,将得到的残渣通过硅胶柱色谱(甲苯∶醋酸乙酯=90∶10)进行提纯,由此,作为肤色固体得到1.29g的中间体O(产率:14.1摩尔%)。
目标物的结构用1H-NMR进行鉴定。结果如下所示。
1H-NMR(500MHz,CDCI3,TMS,δppm):7.53(d、1H、J=1.0Hz)、7.21(s、1H)、7.10(d、1H、J=9.0Hz)、6.98-7.01(m、4H)、6.94(s、1H)、6.88(d、2H、J=9.0Hz)、6.41(dd、1H、J=1.5Hz、17.5Hz)、6.13(dd、1H、J=10.5Hz、17.5Hz)、6.13(dd、1H、J=1.5Hz、10.5Hz)、4.18(t、2H、J=7.0Hz)、3.95(t、2H、J=6.5Hz)、2.53(s、3H)、2.47(s、3H)、2.32-2.43(m、4H)、1.67-1.82(m、10H)、1.45-1.56(m、4H)
步骤8:化合物3的合成
在具有温度计的3口反应器中,在氮气流中,加入上述步骤7中合成的中间体O:1.2g(1.69mmol)和80ml的THF后,冷却到0℃。在该溶液中,加入上述合成例1的步骤2中合成的中间体B:905mg(2.03mmol)、24mg(0.20mmol)的4-二甲基氨基吡啶及307mg(2.44mmol)的N,N’-二异丙基碳二亚胺,在室温下搅拌3小时。反应终止后,在反应液中加入180ml的水,使用180ml的醋酸乙酯进行萃取。将得到的醋酸乙酯层使用无水硫酸钠进行干燥,过滤硫酸钠。使用旋转蒸发仪进行浓缩后,将得到的残渣通过硅胶柱色谱(甲苯∶醋酸乙酯=92∶8)进行提纯,由此,作为淡黄色固体得到1.22g的化合物3。(产率:62.4摩尔%)。另外,测定质谱,结果MS(m/z)=1156[M+]。
另外,化合物3相当于L1a与L2a彼此具有不同的结构、G1与G2彼此具有不同的结构、P1a与P2a具有相同的结构的聚合性化合物(I)。
通过基于偏振光显微镜的结构观察而对得到的化合物3的相转移温度进行测定。当提高温度时,在165℃附近转变成向列相。
(合成例4)化合物4的合成
[化学式56]
在具有温度计的3口反应器中,在氮气流中,加入上述合成例3的步骤7中合成的中间体O:1.2g(1.69mmol)和100ml的THF后,冷却到0℃。在该溶液中,加入上述合成例2的步骤3中合成的中间体G:906mg(2.03mmol)、24mg(0.20mmol)的4-二甲基氨基吡啶及307mg(2.44mmol)的N,N’-二异丙基碳二亚胺,在室温下搅拌1小时。反应终止后,在反应液中加入200ml的水,使用200ml的醋酸乙酯进行萃取。将得到的醋酸乙酯层使用无水硫酸钠进行干燥,过滤硫酸钠。使用旋转蒸发仪浓缩滤液后,将得到的残渣通过硅胶柱色谱(甲苯∶醋酸乙酯=90∶10)进行提纯,由此,作为淡黄色固体得到1.25g的化合物4。(产率:64.9摩尔%)。另外,测定质谱,结果MS(m/z)=1140[M+]。
另外,化合物4相当于L1a与L2a具有相同的结构、G1与G2彼此具有不同的结构、P1a与P2a具有相同的结构的聚合性化合物(I)。
通过基于偏振光显微镜的结构观察而对得到的化合物4的相转移温度进行测定。当提高温度时,在180℃附近转变成向列相。
(合成例5)化合物5的合成
[化学式57]
步骤1:中间体P的合成
[化学式58]
在具有温度计的3口反应器中,在空气中,加入2,2-二甲基琥珀酸酐:10g(78.05mmol)、丙烯酸2-羟基乙酯:9.06g(78.05mmol)、1.0g的2,6-二叔丁基-对甲酚以及200ml的甲苯后,加热回流3小时。反应终止后,在反应液中加入200ml的水,使用200ml的醋酸乙酯进行萃取。将得到的醋酸乙酯层使用无水硫酸钠进行干燥,过滤硫酸钠。使用旋转蒸发仪浓缩滤液后,将得到的残渣通过硅胶柱色谱(甲苯∶醋酸乙酯=85∶15)进行提纯,由此,作为无色油得到3.5g的中间体P。(产率:18.36摩尔%)。
步骤2:中间体Q的合成
[化学式59]
在国际公开第2011/068138号的实施例5中,将琥珀酸单(2-丙烯酰氧基乙酯)改变为上述步骤1中合成的中间体P,除此以外,进行同样的操作,合成中间体Q。
步骤3:化合物5的合成
在具有温度计的3口反应器中,在氮气流中,加入上述合成例3的步骤7中合成的中间体O:1.2g(1.69mmol)和150ml的THF后,冷却到0℃。在该溶液中,加入上述步骤2中合成的中间体Q:996mg(2.03mmol)、24mg(0.20mmol)的4-二甲基氨基吡啶以及307mg(2.44mmol)的N,N’-二异丙基碳二酰亚胺,在室温下搅拌1小时。反应终止后,在反应液中加入250ml的水,使用200ml的醋酸乙酯进行萃取。将得到的醋酸乙酯层使用无水硫酸钠进行干燥,过滤硫酸钠。使用旋转蒸发仪浓缩滤液后,将得到的残渣通过硅胶柱色谱(甲苯∶醋酸乙酯=90∶10)进行提纯,由此,作为淡黄色固体得到1.15g的化合物5。(产率:57.5摩尔%)。另外,测定质谱,结果MS(m/z)=1184[M+]。
另外,化合物5相当于L1a与L2a彼此具有不同的结构、G1与G2彼此具有不同的结构、P1a与P2a具有相同的结构的聚合性化合物(I)。
通过基于偏振光显微镜的结构观察而对得到的化合物5的相转移温度进行测定。当提高温度时,在177℃附近转变成向列相。
(合成例6)化合物6的合成
[化学式60]
步骤1:中间体R的合成
[化学式61]
在具有温度计的3口反应器中,在空气中,加入四氟琥珀酸酐:10g(58.13mmol)、丙烯酸2-羟基乙酯:6.75g(58.13mmol)、1.0g的2,6-二叔丁基-对甲酚以及220ml的甲苯后,加热回流4小时。反应终止后,在反应液中加入200ml的水,使用200ml的醋酸乙酯进行萃取。将得到的醋酸乙酯层使用无水硫酸钠进行干燥,过滤硫酸钠。使用旋转蒸发仪浓缩滤液后,将得到的残渣通过硅胶柱色谱(甲苯∶醋酸乙酯=85∶15)进行提纯,由此,作为无色油得到2.2g的中间体R。(产率:13.13摩尔%)。
步骤2:中间体S的合成
[化学式62]
在国际公开第2011/068138号的实施例5中,将琥珀酸单(2-丙烯酰氧基乙酯)改变为上述步骤1中合成的中间体R,除此以外,进行同样的操作,合成中间体S。
步骤3:化合物6的合成
在具有温度计的3口反应器中,在氮气流中,加入上述合成例3的步骤7中合成的中间体O:1.2g(1.69mmol)和150ml的THF后,冷却到0℃。在该溶液中,加入上述步骤2中合成的中间体S:1.09g(2.03mmol)、24mg(0.20mmol)的4-二甲基氨基吡啶以及307mg(2.44mmol)的N,N’-二异丙基碳二酰亚胺,在室温下搅拌1小时。反应终止后,在反应液中加入250ml的水,使用200ml的醋酸乙酯进行萃取。将得到的醋酸乙酯层使用无水硫酸钠进行干燥,过滤硫酸钠。使用旋转蒸发仪浓缩滤液后,将得到的残渣通过硅胶柱色谱(甲苯∶醋酸乙酯=90∶10)进行提纯,由此,作为淡黄色固体得到1.21g的化合物6。(产率:58.3摩尔%)。另外,测定质谱,结果MS(m/z)=1128[M+]。
另外,化合物6相当于L1a与L2a彼此具有不同的结构、G1与G2彼此具有不同的结构、P1a与P2a具有相同的结构的聚合性化合物(I)。
通过基于偏振光显微镜的结构观察而对得到的化合物6的相转移温度进行测定。当提高温度时,在172℃附近转变成向列相。
(比较合成例1)化合物X1的合成
[化学式63]
步骤1:中间体T的合成
[化学式64]
在具有温度计的3口反应器中,在氮气流中,加入4.00g(9.56mmol)的上述合成例1的步骤1中合成的中间体A和60ml的THF,制成均匀的溶液。向其中加入1.12g(9.78mmol)的甲磺酰氯,将反应器浸于水浴而将反应液内部温度设为20℃。接着,一边将反应液内部温度保持在20~30℃,一边历经5分钟向其中滴加1.01g(9.99mmol)的三乙胺,滴加终止后,将全部内容物在25℃进一步搅拌2小时。在得到的反应液中,加入0.11g(0.87mmol)的4-(二甲基氨基)吡啶、及0.60g(4.35mmol)的2,5-二羟基苯甲醛,再次将反应器浸于水浴中而将反应液内部温度设为15℃。一边将反应液内部温度保持在20~30℃,一边历经5分钟向其中滴加1.10g(10.87mmol)的三乙胺,滴加终止后,将全部内容物在25℃进一步搅拌2小时。反应终止后,在反应液中加入400ml的蒸馏水和50ml的饱和食盐水,使用750ml的醋酸乙酯萃取2次。收集有机层,使用无水硫酸钠使其干燥,过滤硫酸钠。使用旋转蒸发仪从滤液中蒸发除去溶剂后,使得到的残留物溶解于100ml的THF。在该溶液中加入500ml的甲醇使晶体析出,过滤析出的晶体。将得到的晶体用甲醇清洗后,使其真空干燥,作为白色固体得到2.51g的中间体T(产率:62摩尔%)。
目标物的结构用1H-NMR进行鉴定。结果如下所示。
1H-NMR(500MHz,DMSO-d6,TMS,δppm):10.02(s,1H)、7.67(d,1H,J=3.0Hz)、7.55(dd,1H,J=3.0Hz,8.5Hz)、7.38(d,1H,J=8.5Hz)、6.99-7.04(m,4H)、6.91-6.96(m,4H)、6.32(dd,2H,J=1.5Hz,17.5Hz)、6.17(dd,2H,J=10.0Hz,17.5Hz)、5.93(dd,2H,J=1.5Hz,10.0Hz)、4.11(t,4H,J=6.5Hz)、3.95(t,4H,J=6.5Hz)、2.56-2.81(m,4H)、2.10-2.26(m,8H)、1.50-1.76(m,16H)、1.33-1.49(m,8H)
步骤2:化合物X1的合成
在具有温度计的4口反应器中,在氮气流中,加入上述合成例1的步骤3中合成的中间体C:697mg(2.37mmol)、以及上述步骤1中合成的中间体T:2.00g(2.13mmol),使其溶解于3ml的乙醇和20ml的THF的混合溶剂。在该溶液中,加入55.1mg(0.237mmol)的(±)-10-樟脑磺酸,在40℃搅拌5小时。反应终止后,将反应液投入150ml的水中,使用300ml的醋酸乙酯进行萃取。使用无水硫酸钠干燥醋酸乙酯层。过滤硫酸钠后,使用旋转蒸发仪减压蒸馏除去醋酸乙酯,得到白色固体。将该白色固体通过硅胶柱色谱(甲苯∶醋酸乙酯=90∶10)进行提纯,作为白色固体得到2.24g的化合物X1(产率:86.4摩尔%)。
目标物的结构用1H-NMR进行鉴定。结果如下所示。
另外,化合物X1相当于L1a与L2a具有相同的结构、G1与G2具有相同的结构、P1a与P2a具有相同的结构的聚合性化合物(II)。
1H-NMR(400MHz,CDCl3,TMS,δppm):7.75(d,1H,J=2.5Hz)、7.67-7.70(m,3H)、7.34(ddd,1H,J=1.0Hz,7.0Hz,7.5Hz)、7.17(ddd,1H,J=1.0Hz,7.5Hz,7.5Hz)、7.12(d,1H,J=9.0Hz)、7.10(dd,1H,J=2.5Hz,9.0Hz)、6.99(d,2H,J=9.0Hz)、6.98(d,2H,J=9.0Hz)、6.88(d,4H,J=9.0Hz)、6.40(dd,2H,J=1.5Hz,17.0Hz)、6.13(dd,2H,J=10.5Hz,17.5Hz)、5.82(dd,2H,J=1.5Hz,10.5Hz)、4.30(t,2H,J=8.OHz)、4.18(t,4H,J=6.5Hz)、3.95(t,4H,J=6.5Hz)、2.58-2.70(m,4H)、2.31-2.35(m,8H)、1.66-1.82(m,18H)、1.31-1.54(m,14H)、0.90(t,3H,J=7.0Hz)
通过基于偏振光显微镜的结构观察而对得到的化合物X1的相转移温度进行测定。当提高温度时,在96℃附近转变成向列相。
(比较合成例2)化合物X2的合成
[化学式65]
在具有温度计的4口反应器中,在氮气流中,加入上述合成例3的步骤6中合成的中间体N:1.00g(3.21mmol)和50ml的氯仿。在该溶液中,加入上述合成例1的步骤1中合成的中间体A:2.96g(7.07mmol)、39.2mg(0.321mmol)的4-二甲基氨基吡啶,冷却到0℃。然后,在该溶液中,加入972mg(7.70mmol)的N,N’-二异丙基碳二酰亚胺,在室温搅拌1.5小时。反应终止后,使用预涂有硅胶的滤材过滤反应液后,进行减压浓缩,将得到的残渣通过硅胶柱色谱(氯仿∶醋酸乙酯=90∶10)进行提纯,作为白色固体得到2.84g的化合物X2(产率:79.5%)。
目标物的结构用1H-NMR进行鉴定。结果如下所示。
另外,化合物X2相当于L1a与L2a具有相同的结构、G1与G2具有相同的结构、P1a与P2a具有相同的结构的聚合性化合物(II)。
1H-NMR(500MHz、CDCI3、TMS、δppm):7.53(d、1H、J=1.0Hz)、7.23(s、2H)、7.21(s、1H)、6.999(d、2H、J=9.0Hz)、6.995(d、2H、J=9.0Hz)、6.94(s、1H)、6.89(d、4H、J=9.0Hz)、6.40(dd、2H、J=1.5Hz、17.5Hz)、6.12(dd、2H、J=10.5Hz、17.5Hz)、5.82(dd、2H、J=1.5Hz、10.5Hz)、4.18(t、4H、J=7.0Hz)、3.95(t、4H、J=6.5Hz)、2.84(tt、1H、J=3.5Hz、12.0Hz)、2.59-2.75(m、3H)、2.54(s、3H)、2.47(s、3H)、2.42-2.46(m、2H)、2.31-2.41(m、6H)、1.69-1.87(m、16H)、1.41-1.57(m、8H)
通过基于偏振光显微镜的结构观察而对得到的化合物X2的相转移温度进行测定。当提高温度时,在186℃附近转变成向列相。
<聚合性液晶化合物的制备>
(实施例1~6)
使合成例1~6中得到的化合物1~6各自以表1所示的混合比例与作为聚合引发剂的0.61质量%的BYK316N、作为流平剂的0.02质量%的IRGACURE#819一起溶解于79.49质量%的环戊酮。将该溶液使用具有0.45μm的细孔径的一次性过滤器进行过滤,分别得到聚合性液晶组合物1~6。
(实施例7~12)
使合成例1~6中得到的化合物1~6各自和比较合成例1~2中得到的化合物X1~X2各自以表1所示的混合比例与作为聚合引发剂的0.61质量%的BYK316N、作为流平剂的0.02质量%的IRGACURE#819一起溶解于79.49质量%的环戊酮。将该溶液使用具有0.45μm的细孔径的一次性过滤器进行过滤,分别得到聚合性液晶组合物7~12。
(比较例1~2)
使比较合成例1~2中得到的化合物X1~X2各自以表1所示的混合比例与作为聚合引发剂的0.61质量%的BYK316N、作为流平剂的0.02质量%的IRGACURE#819一起溶解于79.49质量%的环戊酮。将该溶液使用具有0.45μm的细孔径的一次性过滤器进行过滤,分别得到聚合性液晶组合物1r~2r。
[表1]
<相位差的测定和波长色散性的评价>
(i)基于聚合性液晶组合物而进行的液晶层的形成
使用#4线棒将聚合性液晶组合物1~12和1r~2r分别涂敷在被赋予了经过摩擦处理的聚酰亚胺取向膜的透明玻璃基板(商品名:取向处理玻璃基板;E.H.C.Co.,Ltd.制)上。将涂膜在下述表2所示的温度干燥1分钟后,在表2所示的温度进行取向处理1分钟,形成液晶层。然后,在表2所示的温度下从液晶层的涂敷面侧照射2500mJ/cm2的紫外线,使其聚合,制成测定用的试样。
(ii)相位差的测定
使用Mueller Matrix Polarimeter Axoscan(Axometrics公司制)对得到的试样,测定400nm到800nm间的相位差。
(iii)波长色散性的评价
使用测定的相位差,根据如下述那样算出的波长色散比评价波长色散性。
α=(450nm时的波长色散比)=(450nm时的相位差值)/(550nm时的相位差值)
β=(650nm时的波长色散比)=(650nm时的相位差值)/(550nm时的相位差值)
另外,在显示体现宽频带性的理想的波长色散性即反波长色散性的情况下,α值比1小,β值比1大。在具有平波长色散性的情况下,α值与β值为同等程度的值。在具有一般的(通常的)波长色散性的情况下,α值比1大,β值比1小。即,优选α值与β值为同等程度的值的平波长色散性,特别优选α比1小且β比1大的反波长色散性。
在此,使用针刺伤带有透明玻璃基板的光学各向异性体,使用表面形状测定装置DEKTAK150型(株式会社ULVAC制)测定其级差,计量测定光学各向异性体的膜厚。
[表2]
根据表2可知,如果使用具有规定结构的化合物1~2、以及使用包含具有规定结构的化合物1~2各自和化合物X1的混合物,与仅使用化合物X1的情况比较,可使干燥温度、取向处理温度、曝光时的温度下降。此外,同样地,如果使用具有规定结构的化合物3~6、以及使用包含具有规定结构的化合物3~6各自和化合物X2的混合物,与仅使用化合物X2的情况比较,可使干燥温度、取向处理温度、曝光时的温度下降。因此可以说,包含化合物1~6的聚合性液晶组合物在工业上易于实施涂敷工序,光学各向异性体的量产性优异。
此外,根据表2可知,对于由包含化合物1~6的聚合性液晶组合物而得到的光学各向异性体,α均比1小,β均比1大。因此可知,维持显示宽频带性的理想的波长色散性即反波长色散性。

Claims (21)

1.一种下述式(I)所表示的聚合性化合物,
式(I)中,
Ar1表示至少具有D1作为取代基的2价芳香族烃环基或至少具有D1作为取代基的2价芳香族杂环基,
D1表示具有选自芳香族烃环和芳香族杂环中的至少1个芳香环的、碳原子数为1~67的有机基团,
Z1和Z2各自独立地表示单键、-O-、-O-CH2-、-CH2-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR21-C(=O)-、-C(=O)-NR21-、-CF2-O-、-O-CF2-、-CH2-CH2-、-CF2-CF2-、-O-CH2-CH2-O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-CH2-CH2-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-C(=O)-、-C(=O)-O-CH2-CH2-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3)-、-C(CH3)=N-、-N=N-或-C≡C-,R21各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,
A1和A2以及B1和B2各自独立地表示能够具有取代基的环状脂肪族基团或能够具有取代基的芳香族基团,
L1和L2以及L1a和L2a各自独立地表示单键、-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR22-C(=O)-、-C(=O)-NR22-、-O-C(=O)-O-、-NR22-C(=O)-O-、-O-C(=O)-NR22-或-NR22-C(=O)-NR23-,R22和R23各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,
G1和G2各自独立地表示能够具有取代基的碳原子数为3~20的脂肪族烃基,该碳原子数为3~20的脂肪族烃基能够被选自-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-S-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-N=、=N-和-N=N-中的至少一种插入基中断,在存在2个以上插入基的情况下,它们彼此能够相同也能够不同、且彼此不邻接,R各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,
P1a和P2a各自独立地表示聚合性基团,
a和b各自独立地为0或1,
-L1a-G1-P1a所表示的部分与-L2a-G2-P2a所表示的部分彼此结构不同。
2.根据权利要求1所述的聚合性化合物,其中,
所述L1a与所述L2a具有相同的结构,
所述G1与所述G2彼此具有不同的结构,
所述P1a与所述P2a具有相同的结构。
3.根据权利要求1或2所述的聚合性化合物,其中,
所述G1与所述G2彼此具有不同的结构,
所述G1和G2中的一者为由能够被取代的多个亚甲基和位于能够被取代的亚甲基之间的选自-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-S-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-O-(CH2)n-O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3)-、-C(CH3)=N-、-N=N-及-C≡C-中的至少一种基团构成的有机基团,
所述G1和G2中的另一者为由能够具有取代基的碳原子数为3~20的亚烷基或能够被取代的多个亚甲基和位于能够被取代的亚甲基之间的选自-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-S-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-O-(CH2)n-O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3)-、-C(CH3)=N-、-N=N-及-C≡C-中的至少一种基团构成的有机基团,
R表示与上述相同的意思,n为1~18的整数。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的聚合性化合物,其中,
所述G1和所述G2彼此具有不同的结构,
所述碳原子数为3~20的脂肪族烃基为碳原子数为3~20的亚烷基,
在所述G1和G2中的至少一者中,至少1个氢原子被包含卤原子、氰基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为2~6的烯基、碳原子数为2~6的炔基、碳原子数为1~6的卤代烷基、碳原子数为2~6的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的烷氧基、硝基、-C(=O)-R1a、-C(=O)-O-R1a或-O-C(=O)-R1a的取代基取代,R1a表示碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为6~20的芳香族烃环基或碳原子数为6~20的脂肪族烃环基,
在存在多个所述取代基的情况下,它们各自能够相同也能够不同。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的聚合性化合物,其中,所述Ar1为下述式(III-1)~(III-3)中任一个所表示的基团,
式(III-1)~(III-3)中,
Ax表示具有选自碳原子数为6~30的芳香族烃环和碳原子数为2~30的芳香族杂环中的至少1个芳香环的有机基团,Ax所具有的芳香环能够具有取代基,
Ay表示氢原子或能够具有取代基的碳原子数为1~30的有机基团,
Q表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,
R0表示卤原子、氰基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为2~6的烯基、碳原子数为1~6的卤代烷基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的烷氧基、硝基、-C(=O)-Ra、-C(=O)-O-Ra或-SO2Ra,Ra表示碳原子数为1~6的烷基或者能够具有碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为1~6的烷氧基作为取代基的碳原子数为6~20的芳香族烃环基,
n1表示0~3的整数,n2表示0或1,n3表示0~4的整数,n4表示0~2的整数,
在存在多个R0的情况下,它们各自能够相同也能够不同。
6.根据权利要求5所述的聚合性化合物,其中,
所述Ar1为下述式(IV-1)~(IV-3)中任一个所表示的基团,
式(IV-1)~(IV-3)中,
Ay、Q、R0、n1、n2、n3及n4表示与上述相同的意思,
R11~R14各自独立地表示氢原子、卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或-C(=O)-O-Rb,Rb表示能够具有取代基的碳原子数为1~20的烷基、能够具有取代基的碳原子数为2~20的烯基、能够具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基或能够具有取代基的碳原子数为5~12的芳香族烃环基,构成环的至少1个C-R11~C-R14能够被替换成氮原子。
7.根据权利要求1~4中任一项所述的聚合性化合物,其中,所述Ar1为下述式(V-1)~(V-4)中任一个所表示的基团,
式(V-1)~(V-4)中,
E3和E4各自独立地表示-CR24R25-、-S-、-NR24-、-C(=O)-或-O-,R24和R25各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~4的烷基,
Rc表示卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基或碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基,
p0为0~2的整数,
D3和D4各自独立地表示能够具有取代基的芳香族烃环基或能够具有取代基的芳香族杂环基,
在存在多个Rc的情况下,它们各自能够相同也能够不同。
8.根据权利要求7所述的聚合性化合物,其中,所述D3和D4各自独立地为下述式(v-1)~(v-8)中任一个所表示的基团,
式(v-1)~(v-8)中,
Rd表示卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基或碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基,
p1表示0~5的整数,p2表示0~4的整数,p3表示0~3的整数,p4表示0~2的整数,
Rf表示氢原子或甲基,
在存在多个Rd的情况下,它们各自能够相同也能够不同。
9.根据权利要求7或8所述的聚合性化合物,其中,所述Ar1为下述式(VI-1)~(VI-5)中任一个所表示的基团,
式(VI-1)~(VI-5)中,
E3、Rc及p0表示与上述相同的意思,
Rd表示卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基或碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基,
p1表示0~5的整数,p2表示0~4的整数,p3表示0~3的整数,
在存在多个Rc和Rd的情况下,它们各自能够相同也能够不同。
10.一种混合物,包含权利要求1~9中任一项所述的聚合性化合物和下述式(II)所表示的聚合性化合物,
式(II)中,
Ar10表示至少具有D10作为取代基的2价芳香族烃环基或至少具有D10作为取代基的2价芳香族杂环基,
D10表示具有选自芳香族烃环和芳香族杂环中的至少1个芳香环的、碳原子数为1~67的有机基团,
Z10和Z20各自独立地表示单键、-O-、-O-CH2-、-CH2-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR21-C(=O)-、-C(=O)-NR21-、-CF2-O-、-O-CF2-、-CH2-CH2-、-CF2-CF2-、-O-CH2-CH2-O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-CH2-CH2-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-C(=O)-、-C(=O)-O-CH2-CH2-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3)-、-C(CH3)=N-、-N=N-或-C≡C-,R21各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,
A10和A20以及B10和B20各自独立地表示能够具有取代基的环状脂肪族基团或能够具有取代基的芳香族基团,
L10和L20以及L10a和L20a各自独立地表示单键、-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR22-C(=O)-、-C(=O)-NR22-、-O-C(=O)-O-、-NR22-C(=O)-O-、-O-C(=O)-NR22-或-NR22-C(=O)-NR23-,R22和R23各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,
G10和G20各自独立地表示能够具有取代基的碳原子数为3~20的脂肪族烃基,该碳原子数为3~20的脂肪族烃基能够被选自-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-S-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-N=、=N-和-N=N-中的至少一种插入基中断,在存在2个以上插入基的情况下,它们彼此能够相同也能够不同、且彼此不邻接,R各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,
P10a和P20a各自独立地表示聚合性基团,
a和b各自独立地为0或1,
-L10a-G10-P10a所表示的部分与-L20a-G20-P20a所表示的部分具有相同的结构。
11.根据权利要求10所述的混合物,其中,所述Ar10为下述式(III-1)~(III-3)中任一个所表示的基团,
式(III-1)~(III-3)中,
Ax表示具有选自碳原子数为6~30的芳香族烃环和碳原子数为2~30的芳香族杂环中的至少1个芳香环的有机基团,Ax所具有的芳香环能够具有取代基,
Ay表示氢原子或能够具有取代基的碳原子数为1~30的有机基团,
Q表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,
R0表示卤原子、氰基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为2~6的烯基、碳原子数为1~6的卤代烷基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的烷氧基、硝基、-C(=O)-Ra、-C(=O)-O-Ra或-SO2Ra,Ra表示碳原子数为1~6的烷基或者能够具有碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为1~6的烷氧基作为取代基的碳原子数为6~20的芳香族烃环基,
n1表示0~3的整数,n2表示0或1,n3表示0~4的整数,n4表示0~2的整数,
在存在多个R0的情况下,它们各自能够相同也能够不同。
12.根据权利要求11所述的混合物,其中,所述Ar10为下述式(IV-1)~(IV-3)中任一个所表示的基团,
式(IV-1)~(IV-3)中,
Ay、Q、R0、n1、n2、n3及n4表示与上述相同的意思,
R11~R14各自独立地表示氢原子、卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或-C(=O)-O-Rb,Rb表示能够具有取代基的碳原子数为1~20的烷基、能够具有取代基的碳原子数为2~20的烯基、能够具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基或能够具有取代基的碳原子数为5~12的芳香族烃环基,构成环的至少1个C-R11~C-R14能够被替换成氮原子。
13.根据权利要求10所述的混合物,其中,所述Ar10为下述式(V-1)~(V-4)中任一个所表示的基团,
式(V-1)~(V-4)中,
E3和E4各自独立地表示-CR24R25-、-S-、-NR24-、-C(=O)-或-O-,R24和R25各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~4的烷基,
Rc表示卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基或碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基,
p0为0~2的整数,
D3和D4各自独立地表示能够具有取代基的芳香族烃环基或能够具有取代基的芳香族杂环基,
在存在多个Rc的情况下,它们各自能够相同也能够不同。
14.根据权利要求13所述的混合物,其中,所述D3和D4各自独立地为下述式(v-1)~(v-8)中任一个所表示的基团,
式(v-1)~(v-8)中,
Rd表示卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基或碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基,
p1表示0~5的整数,p2表示0~4的整数,p3表示0~3的整数,p4表示0~2的整数,
Rf表示氢原子或甲基,
在存在多个Rd的情况下,它们各自能够相同也能够不同。
15.根据权利要求13或14所述的混合物,其中,所述Ar10为下述式(VI-1)~(VI-5)中任一个所表示的基团,
式(VI-1)~(VI-5)中,
E3、Rc及p0表示与上述相同的意思,
Rd表示卤原子、碳原子数为1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数为1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数为1~6的氟烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的硫烷基、碳原子数为1~6的N-烷基氨基、碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数为1~6的N-烷基氨磺酰基或碳原子数为2~12的N,N-二烷基氨磺酰基,
p1表示0~5的整数,p2表示0~4的整数,p3表示0~3的整数,
在存在多个Rc和Rd的情况下,它们各自能够相同也能够不同。
16.一种高分子,是将权利要求1~9中任一项所述的聚合性化合物或权利要求10~15中任一项所述的混合物进行聚合而得到的。
17.一种光学膜,将权利要求16所述的高分子作为构成材料。
18.一种光学各向异性体,具有将权利要求16所述的高分子作为构成材料的层。
19.一种偏振片,包含偏振膜和权利要求18所述的光学各向异性体。
20.一种显示装置,具有权利要求19所述的偏振片。
21.一种防反射膜,包含权利要求19所述的偏振片。
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