本發(fā)明涉及芳香族聚酮及其制造方法、芳香族聚酮組合物、芳香族聚酮膜、光學(xué)元件以及圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
日本特開(kāi)昭62-7730號(hào)公報(bào)等中公開(kāi)的主鏈上具有芳香環(huán)和羰基的芳香族聚酮具有優(yōu)異的耐熱性和機(jī)械特性，作為工程塑料被利用。屬于芳香族聚酮的高分子的大部分為利用親核芳香族取代反應(yīng)進(jìn)行聚合而得到的芳香族聚醚酮，主鏈上還具有醚鍵。與此相對(duì)，日本特開(kāi)2005-272728號(hào)公報(bào)等中公開(kāi)的主鏈上不具有醚鍵的芳香族聚酮與芳香族聚醚酮相比可發(fā)揮更進(jìn)一步優(yōu)異的耐熱性及耐化學(xué)藥品性。
此外，在日本特開(kāi)2013-53194號(hào)公報(bào)中，報(bào)告了通過(guò)將脂環(huán)式二羧酸與2,2’-二烷氧基聯(lián)苯化合物通過(guò)friedel-crafts?；苯泳酆希軌虻玫郊骖櫢咄该餍院湍蜔嵝缘姆枷阕寰弁?，期待在光學(xué)部件中的應(yīng)用。
將樹(shù)脂材料應(yīng)用于光學(xué)部件中時(shí)，可期待得到通過(guò)無(wú)機(jī)材料無(wú)法得到的特性。例如，輕量及與無(wú)機(jī)材料相比通常較柔軟。作為樹(shù)脂材料的適應(yīng)去處，可列舉出有效利用了輕量性的便攜設(shè)備的玻璃替代材料、涂敷材料、有效利用了柔軟性的柔性顯示器等。其中，柔性顯示器的實(shí)現(xiàn)近年來(lái)特別受到注目。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明所要解決的問(wèn)題
然而，日本特開(kāi)2013-53194號(hào)公報(bào)中記載的由脂環(huán)式二羧酸與2,2’-二烷氧基聯(lián)苯化合物聚合而得到的芳香族聚酮具有優(yōu)異的耐熱性和透明性，另一方面，成形品容易變硬。由此，難以得到能夠折彎的柔軟的膜。
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)狀而進(jìn)行的，本發(fā)明的一實(shí)施方式提供具有優(yōu)異的耐熱性和透明性、進(jìn)一步能夠形成柔軟的膜的芳香族聚酮、包含該芳香族聚酮的芳香族聚酮組合物及芳香族聚酮膜、以及具有該芳香族聚酮膜的光學(xué)元件及圖像顯示裝置。進(jìn)而，本發(fā)明的一實(shí)施方式提供具有優(yōu)異的耐熱性和透明性、進(jìn)一步能夠形成柔軟的膜的芳香族聚酮的制造方法。
用于解決問(wèn)題的手段
本發(fā)明為了解決上述課題，包含下述<1>～<7>的方式。
<1>一種芳香族聚酮，其在結(jié)構(gòu)單元中具有1個(gè)以上的脂環(huán)骨架及通過(guò)能夠旋轉(zhuǎn)的2個(gè)單鍵而鍵合的1個(gè)以上的碳原子。
<2>一種芳香族聚酮，其具有下述通式(1)、下述通式(2)或下述通式(4)所表示的結(jié)構(gòu)單元，和下述通式(5)所表示的結(jié)構(gòu)單元。
[化學(xué)式1]
(通式(1)中，r1分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基，r2分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基。)
[化學(xué)式2]
(通式(2)中，r1分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基，x表示氧原子或下述通式(3)所表示的2價(jià)的基團(tuán)。)
[化學(xué)式3]
(通式(3)中，r3及r4分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基。)
[化學(xué)式4]
(通式(4)中，r5分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基。)
[化學(xué)式5]
(通式(5)中，y表示下述通式(6)所表示的2價(jià)的基團(tuán)。)
[化學(xué)式6]
(通式(6)中，金剛烷骨架的氫原子可以被烴基、氨基、氧代基、羥基或鹵素原子取代。此外，z分別獨(dú)立地表示可具有取代基的碳原子數(shù)為1～10的2價(jià)的飽和烴基。)
<3>一種芳香族聚酮，其是通過(guò)使下述通式(1’)、下述通式(2’)或下述通式(4’)所表示的芳香族單體與下述通式(5’)所表示的二羧酸單體在酸性介質(zhì)中進(jìn)行縮合反應(yīng)而得到的。
[化學(xué)式7]
(通式(1’)中，r1分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基，r2分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基。)
[化學(xué)式8]
(通式(2’)中，r1分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基，x表示氧原子或下述通式(3’)所表示的2價(jià)的基團(tuán)。)
[化學(xué)式9]
(通式(3’)中，r3及r4分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基。)
[化學(xué)式10]
(通式(4’)中，r5分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基。)
[化學(xué)式11]
(通式(5’)中，y表示下述通式(6’)所表示的2價(jià)的基團(tuán)。)
[化學(xué)式12]
(通式(6’)中，金剛烷骨架的氫原子可以被烴基、氨基、氧代基、羥基或鹵素原子取代。此外，z分別獨(dú)立地表示可具有取代基的碳原子數(shù)為1～10的2價(jià)的飽和烴基。)
<4>一種芳香族聚酮組合物，其包含<1>～<3>中任一項(xiàng)所述的芳香族聚酮和溶劑。
<5>一種芳香族聚酮膜，其包含<1>～<3>中任一項(xiàng)所述的芳香族聚酮。
<6>一種光學(xué)元件，其具有<5>所述的芳香族聚酮膜。
<7>一種圖像顯示裝置，其具有<5>所述的芳香族聚酮膜。
<8>一種芳香族聚酮的制造方法，其是使下述通式(1’)、下述通式(2’)或下述通式(4’)所表示的芳香族單體與下述通式(5’)所表示的二羧酸單體在酸性介質(zhì)中進(jìn)行縮合反應(yīng)。
[化學(xué)式13]
(通式(1’)中，r1分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基，r2分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基。)
[化學(xué)式14]
(通式(2’)中，r1分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基，x表示氧原子或下述通式(3’)所表示的2價(jià)的基團(tuán)。)
[化學(xué)式15]
(通式(3’)中，r3及r4分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基。)
[化學(xué)式16]
(通式(4’)中，r5分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基。)
[化學(xué)式17]
(通式(5’)中，y表示下述通式(6’)所表示的2價(jià)的基團(tuán)。)
[化學(xué)式18]
(通式(6’)中，金剛烷骨架的氫原子可以被烴基、氨基、氧代基、羥基或鹵素原子取代。此外，z分別獨(dú)立地表示可具有取代基的碳原子數(shù)為1～10的2價(jià)的飽和烴基。)
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，能夠提供具有優(yōu)異的耐熱性和透明性、進(jìn)而能夠形成柔軟的膜的芳香族聚酮、包含該芳香族聚酮的芳香族聚酮組合物及芳香族聚酮膜、以及具有該芳香族聚酮膜的光學(xué)元件及圖像顯示裝置。進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，能夠提供具有優(yōu)異的耐熱性和透明性、進(jìn)而能夠形成柔軟的膜的芳香族聚酮的制造方法。
附圖說(shuō)明
圖1是表示聚酮pk1的13c-nmr光譜的圖。
具體實(shí)施方式
以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施方式。在以下的實(shí)施方式中，其構(gòu)成要素(也包含要素步驟等)除了特別明示的情況、認(rèn)為原理上顯然必須的情況等以外，不是必需的。關(guān)于數(shù)值及其范圍也同樣，不限制本發(fā)明。
本說(shuō)明書(shū)中，使用“～”表示的數(shù)值范圍表示包含“～”的前后記載的數(shù)值分別作為最小值及最大值的范圍。
在本說(shuō)明書(shū)中階段性記載的數(shù)值范圍內(nèi)，一個(gè)數(shù)值范圍內(nèi)記載的上限值或下限值也可以置換成其他階段性記載的數(shù)值范圍的上限值或下限值。此外，在本說(shuō)明書(shū)中記載的數(shù)值范圍內(nèi)，其數(shù)值范圍的上限值或下限值也可以置換成實(shí)施例中示出的值。
本說(shuō)明書(shū)中所謂“膜”，在作為俯視圖觀察時(shí)，除了形成于整面上的形狀的構(gòu)成以外，還包含形成于一部分上的形狀的構(gòu)成。
本說(shuō)明書(shū)中所謂“工序”，不僅獨(dú)立的工序，在無(wú)法與其他工序明確地區(qū)別的情況下只要可達(dá)成該工序的所期望的作用，則也包含在本用語(yǔ)中。
本說(shuō)明書(shū)中“層”的詞語(yǔ)，在作為俯視圖觀察時(shí)，除了形成于整面上的形狀的構(gòu)成以外，還包含形成于一部分上的形狀的構(gòu)成?！皩盈B”的詞語(yǔ)表示將層進(jìn)行疊置，兩個(gè)以上的層可被結(jié)合，兩個(gè)以上的層也可以是能夠裝卸。
本說(shuō)明書(shū)中所謂“透明性”是指可見(jiàn)光的透射性，是指至少波長(zhǎng)為400nm的可見(jiàn)光的透射性為80％以上(膜厚1μm換算)。
本說(shuō)明書(shū)中所謂“耐熱性”是指在包含本發(fā)明的芳香族聚酮的構(gòu)件中，由加熱引起的黃變的產(chǎn)生得到抑制。
<芳香族聚酮及其制造方法>
本實(shí)施方式的芳香族聚酮在結(jié)構(gòu)單元中具有1個(gè)以上的脂環(huán)骨架及通過(guò)能夠旋轉(zhuǎn)的2個(gè)單鍵而鍵合的1個(gè)以上的碳原子。
作為脂環(huán)骨架，可列舉出環(huán)丙烷骨架、環(huán)丁烷骨架、環(huán)戊烷骨架、環(huán)己烷骨架、環(huán)庚烷骨架、環(huán)辛烷骨架、立方烷骨架、降冰片烷骨架、三環(huán)[5.2.1.0]癸烷骨架、金剛烷骨架、二金剛烷骨架、二環(huán)[2.2.2]辛烷骨架等。其中，從耐熱性及溶解性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選金剛烷骨架。
結(jié)構(gòu)單元所具有的1個(gè)以上的碳原子也可以是2價(jià)的烴基。并且，該2價(jià)的烴基也可以通過(guò)能夠旋轉(zhuǎn)的2個(gè)單鍵與具有脂環(huán)骨架的基團(tuán)及羰基鍵合。作為該2價(jià)的烴基，也可以是可具有取代基的碳原子數(shù)為1～10的2價(jià)的飽和烴基。此外，具有脂環(huán)骨架的基團(tuán)中的脂環(huán)骨架的具體例子如上所述。
作為可具有取代基的碳原子數(shù)為1～10的2價(jià)的飽和烴基，可列舉出亞甲基、亞乙基、三亞甲基、甲基亞乙基、四亞甲基、1-甲基三亞甲基、2-甲基三亞甲基、乙基亞乙基、1,1-二甲基亞乙基、1,2-二甲基亞乙基、亞戊基、1-甲基四亞甲基、2-甲基四亞甲基、1-乙基三亞甲基、2-乙基三亞甲基、1,1-二甲基三亞甲基、2,2-二甲基三亞甲基、1,2-二甲基三亞甲基、丙基亞乙基、乙基甲基亞乙基、亞己基、1-甲基亞戊基、2-甲基亞戊基、3-甲基亞戊基、1-乙基四亞甲基、2-乙基四亞甲基、1-丙基三亞甲基、2-丙基三亞甲基、丁基亞乙基、1,1-二甲基四亞甲基、2,2-二甲基四亞甲基、1,2-二甲基四亞甲基、1,3-二甲基四亞甲基、1,4-二甲基四亞甲基、1,2,3-三甲基三亞甲基、1,1,2-三甲基三亞甲基、1,1,3-三甲基三亞甲基、1,2,2-三甲基三亞甲基、1-乙基-1-甲基三亞甲基、2-乙基-2-甲基三亞甲基、1-乙基-2-甲基三亞甲基、2-乙基-1-甲基三亞甲基、亞庚基、亞辛基、亞壬基、亞癸基等。
本實(shí)施方式的芳香族聚酮也可以具有下述通式(1)、下述通式(2)或下述通式(4)所表示的結(jié)構(gòu)單元，和下述通式(5)所表示的結(jié)構(gòu)單元。另外，帶波浪線的部分是指鍵合鍵。以后，關(guān)于化學(xué)式中的波浪線是同樣的。
[化學(xué)式19]
通式(1)中，r1分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基，r2分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基。
從耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，r1所示的烴基優(yōu)選碳原子數(shù)為1～10的烴基，從反應(yīng)控制的觀點(diǎn)出發(fā)，更優(yōu)選碳原子數(shù)為1～5的烴基。
作為r1所示的烴基，可列舉出飽和脂肪族烴基、不飽和脂肪族烴基、脂環(huán)式烴基等。飽和脂肪族烴基及不飽和脂肪族烴基可以是直鏈狀，也可以是支鏈狀。此外，r1所示的烴基也可以是將這些烴基組合而得到的基團(tuán)。此外，作為取代基，可列舉出鹵素原子、碳原子數(shù)為1～5的烷氧基、碳原子數(shù)為2～5的?；?。另外，當(dāng)烴基具有取代基時(shí)，在烴基的碳原子數(shù)中，不包含取代基的碳原子數(shù)。以下同樣。
作為飽和脂肪族烴基，可列舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、仲戊基、新戊基、叔戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正二十碳烷基、正三十碳烷基等。
作為不飽和脂肪族烴基，可列舉出乙烯基、烯丙基等鏈烯基、乙炔基等炔基等。
作為脂環(huán)式烴基，可列舉出環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、降冰片基等環(huán)烷基、環(huán)己烯基等環(huán)烯基等。
通式(1)中，從耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，r2優(yōu)選氫原子或碳原子數(shù)為1～5的烴基。作為這樣的烴基，可列舉出與通式(1)中的r1中例示的基團(tuán)同樣的基團(tuán)。此外作為取代基，可列舉出鹵素原子、碳原子數(shù)為1～5的烷氧基、碳原子數(shù)為2～5的?；?。
[化學(xué)式20]
通式(2)中，r1分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基，x表示氧原子或下述通式(3)所表示的2價(jià)的基團(tuán)。通式(2)中的r1的詳細(xì)情況與通式(1)中的r1同樣。
[化學(xué)式21]
通式(3)中，r3及r4分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基。從耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，作為r3及r4，優(yōu)選碳原子數(shù)為1～5的烴基。作為這樣的烴基，可列舉出與通式(1)中的r1中例示的基團(tuán)同樣的基團(tuán)。此外作為取代基，可列舉出鹵素原子、碳原子數(shù)為1～5的烷氧基、碳原子數(shù)為2～5的?；?。
[化學(xué)式22]
通式(4)中，r5分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基。從耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，作為r5，優(yōu)選碳原子數(shù)為1～5的烴基。作為這樣的烴基，可列舉出與通式(1)中的r1中例示的基團(tuán)同樣的基團(tuán)。此外作為取代基，可列舉出鹵素原子、碳原子數(shù)為1～5的烷氧基、碳原子數(shù)為2～5的酰基等。
[化學(xué)式23]
通式(5)中，y表示下述通式(6)所表示的2價(jià)的基團(tuán)。
[化學(xué)式24]
通式(6)中，金剛烷骨架的氫原子也可以被烴基、氨基、氧代基、羥基或鹵素原子取代。此外，z分別獨(dú)立地表示可具有取代基的碳原子數(shù)為1～10的2價(jià)的飽和烴基。從耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，z優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～5的飽和烴基。通過(guò)z的存在，后述的芳香族聚酮膜變得柔軟。
作為z所表示的2價(jià)的烴基，可列舉出亞甲基、亞乙基、三亞甲基、甲基亞乙基、四亞甲基、1-甲基三亞甲基、2-甲基三亞甲基、乙基亞乙基、1,1-二甲基亞乙基、1,2-二甲基亞乙基、亞戊基、1-甲基四亞甲基、2-甲基四亞甲基、1-乙基三亞甲基、2-乙基三亞甲基、1,1-二甲基三亞甲基、2,2-二甲基三亞甲基、1,2-二甲基三亞甲基、丙基亞乙基、1-乙基-2-甲基亞乙基、1-乙基-1-甲基亞乙基、亞己基、1-甲基亞戊基、2-甲基亞戊基、3-甲基亞戊基、1-乙基四亞甲基、2-乙基四亞甲基、1-丙基三亞甲基、2-丙基三亞甲基、丁基亞乙基、1,1-二甲基四亞甲基、2,2-二甲基四亞甲基、1,2-二甲基四亞甲基、1,3-二甲基四亞甲基、1,4-二甲基四亞甲基、1,2,3-三甲基三亞甲基、1,1,2-三甲基三亞甲基、1,1,3-三甲基三亞甲基、1,2,2-三甲基三亞甲基、1-乙基-1-甲基三亞甲基、2-乙基-2-甲基三亞甲基、1-乙基-2-甲基三亞甲基、2-乙基-1-甲基三亞甲基、亞庚基、亞辛基、亞壬基、亞癸基等。
本實(shí)施方式的芳香族聚酮只要在結(jié)構(gòu)單元中具有1個(gè)以上的脂環(huán)骨架及通過(guò)能夠旋轉(zhuǎn)的2個(gè)單鍵而鍵合的1個(gè)以上的碳原子、或具有上述通式(1)、上述通式(2)或者上述通式(4)所表示的結(jié)構(gòu)單元和上述通式(5)所表示的結(jié)構(gòu)單元，則制造方法沒(méi)有特別限定。
本實(shí)施方式的芳香族聚酮例如可以使下述通式(1’)、下述通式(2’)或下述通式(4’)所表示的芳香族單體與下述通式(5’)所表示的二羧酸單體在酸性介質(zhì)中進(jìn)行縮合反應(yīng)而得到。
此外，本實(shí)施方式的芳香族聚酮的制造方法也可以是使下述通式(1’)、下述通式(2’)或下述通式(4’)所表示的芳香族單體與下述通式(5’)所表示的二羧酸單體在酸性介質(zhì)中進(jìn)行縮合反應(yīng)的方法。
[化學(xué)式25]
通式(1’)中，r1分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基，r2分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基。通式(1’)中的r1及r2各自的詳細(xì)情況與通式(1)中的r1及r2同樣。
[化學(xué)式26]
通式(2’)中，r1分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基，x表示氧原子或下述通式(3’)所表示的2價(jià)的基團(tuán)。通式(2’)中的r1的詳細(xì)情況與通式(1)中的r1同樣。
[化學(xué)式27]
通式(3’)中，r3及r4分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基。通式(3’)中的r3及r4的詳細(xì)情況與通式(3)中的r3及r4同樣。
[化學(xué)式28]
通式(4’)中，r5分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳原子數(shù)為1～30的烴基。通式(4’)中的r5的詳細(xì)情況與通式(4)中的r5同樣。
[化學(xué)式29]
通式(5’)中，y表示下述通式(6’)所表示的2價(jià)的基團(tuán)。
[化學(xué)式30]
通式(6’)中，金剛烷骨架的氫原子也可以被烴基、氨基、氧代基、羥基或鹵素原子取代。此外，z分別獨(dú)立地表示可具有取代基的碳原子數(shù)為1～10的2價(jià)的飽和烴基。通式(6’)中的z的詳細(xì)情況與通式(6)中的z同樣。
縮合反應(yīng)中使用的酸性介質(zhì)沒(méi)有特別限定，可以使用氯化鋁的有機(jī)溶劑溶液、三氟鏈烷磺酸的有機(jī)溶劑溶液、聚磷酸、五氧化二磷與有機(jī)磺酸的混合物等。從反應(yīng)性和易處理性的觀點(diǎn)出發(fā)，酸性介質(zhì)中優(yōu)選使用五氧化二磷與有機(jī)磺酸的混合物，進(jìn)而，作為有機(jī)磺酸，優(yōu)選甲烷磺酸。
五氧化二磷與有機(jī)磺酸的混合比從混合比的控制及反應(yīng)性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選以質(zhì)量比計(jì)為五氧化二磷：有機(jī)磺酸＝1：5～1：20，更優(yōu)選為1：5～1：10。
酸性介質(zhì)相對(duì)于芳香族單體與二羧酸單體的合計(jì)量的配合量只要是可溶解芳香族單體和二羧酸單體的量則沒(méi)有特別限定，可以在催化劑量到溶劑量為止的范圍內(nèi)使用。從反應(yīng)性和易處理性的觀點(diǎn)出發(fā)，相對(duì)于二羧酸單體1質(zhì)量份優(yōu)選為5質(zhì)量份～100質(zhì)量份的范圍。
為了防止反應(yīng)產(chǎn)物即芳香族聚酮的著色及副反應(yīng)，芳香族單體與二羧酸單體的縮合反應(yīng)中的反應(yīng)的溫度優(yōu)選為10℃～100℃，為了提高反應(yīng)速度而提高生產(chǎn)率，更優(yōu)選為20℃～100℃。
芳香族單體與二羧酸單體的縮合反應(yīng)中的反應(yīng)的氣氛沒(méi)有特別限定，也可以在開(kāi)放體系中進(jìn)行。然而，由于因水分的存在而有酸性介質(zhì)的反應(yīng)性下降的傾向，所以優(yōu)選使用干燥空氣、氮、氬等。為了防止設(shè)想外的副反應(yīng)，更優(yōu)選使用氮或氬。
通過(guò)將包含芳香族單體、二羧酸單體和酸性介質(zhì)的反應(yīng)液進(jìn)行攪拌，能夠促進(jìn)芳香族單體與二羧酸單體的縮合反應(yīng)。攪拌方法沒(méi)有特別限定，可以使用電磁式攪拌器、機(jī)械攪拌器等。
芳香族單體與二羧酸單體的縮合反應(yīng)中的反應(yīng)時(shí)間可以根據(jù)反應(yīng)溫度、目標(biāo)芳香族聚酮的分子量、反應(yīng)中使用的單體的種類等而變動(dòng)。為了得到分子量充分高的芳香族聚酮，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為1小時(shí)～120小時(shí)左右，從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā)，更優(yōu)選為1小時(shí)～72小時(shí)。
芳香族單體與二羧酸單體的縮合反應(yīng)中的反應(yīng)的壓力沒(méi)有特別限定，可以在常壓下、加壓下、或減壓下中的任一者下進(jìn)行。從成本的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選在常壓下進(jìn)行反應(yīng)。
在結(jié)束芳香族單體與二羧酸單體的縮合反應(yīng)后，可以使反應(yīng)液與芳香族聚酮的不良溶劑接觸而將雜質(zhì)萃取到不良溶劑層中，使芳香族聚酮析出。析出的芳香族聚酮可以通過(guò)過(guò)濾、傾析、離心分離等方法從液體中分離出。進(jìn)而之后，也可以重復(fù)以下工序：使分離出的芳香族聚酮再次溶解于芳香族聚酮的良溶劑中，再次與芳香族聚酮的不良溶劑接觸而使芳香族聚酮析出，將雜質(zhì)萃取到不良溶劑層中，將析出的芳香族聚酮通過(guò)過(guò)濾、傾析、離心分離等方法從液體中分離出。
<芳香族聚酮組合物>
通過(guò)使本實(shí)施方式的芳香族聚酮溶解于溶劑中等，能夠得到包含本實(shí)施方式的芳香族聚酮和溶劑的芳香族聚酮組合物。使芳香族聚酮溶解于溶劑中的方法沒(méi)有特別限定，可以使用該技術(shù)領(lǐng)域中已知的方法。此外，根據(jù)需要，也可以在溶解后，將不溶成分濾出。
作為芳香族聚酮組合物的具體的形態(tài)，可列舉出清漆、漿料、混合粉末等。
作為本實(shí)施方式的芳香族聚酮組合物中包含的溶劑的例子，可列舉出γ-丁內(nèi)酯、乳酸乙酯、丙二醇單甲基醚醋酸酯、醋酸丁酯、醋酸芐基酯、乙氧基乙基丙酸酯、3-甲基甲氧基丙酸酯、n-甲基-2-吡咯烷酮、n-環(huán)己基-2-吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、六甲基膦?；０?、四亞甲基砜、二乙基酮、二異丁基酮、甲基戊基酮、環(huán)己酮、丙二醇單甲基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二甲苯、均三甲苯、乙基苯、丙基苯、枯烯、二異丙基苯、己基苯、茴香醚、二甘醇二甲醚、二甲基亞砜、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、氯苯等。這些溶劑可以單獨(dú)使用1種或?qū)⒍喾N組合使用。
本實(shí)施方式的芳香族聚酮組合物除了芳香族聚酮及溶劑以外，也可以進(jìn)一步包含添加劑等。作為添加劑，可列舉出粘接助劑、表面活性劑、流平劑、抗氧化劑、紫外線劣化防止劑等。
<芳香族聚酮膜>
本實(shí)施方式的芳香族聚酮膜是包含本實(shí)施方式的芳香族聚酮的膜。本實(shí)施方式的芳香族聚酮膜的制造方法沒(méi)有特別限定。例如，使用本實(shí)施方式的芳香族聚酮組合物，可以得到本實(shí)施方式的芳香族聚酮膜。包含本實(shí)施方式的芳香族聚酮的芳香族聚酮膜比包含由脂環(huán)式二羧酸與2,2’-二烷氧基聯(lián)苯化合物聚合而得到的以往的芳香族聚酮的芳香族聚酮膜柔軟。
為了得到芳香族聚酮膜，對(duì)基材的至少一部分的表面賦予芳香族聚酮組合物而形成組合物層。由此，能夠得到具有基材和設(shè)置于該基材的表面的至少一部分上的本實(shí)施方式的芳香族聚酮膜的帶芳香族聚酮膜的基材。
作為對(duì)基材賦予芳香族聚酮組合物的方法，只要是能夠在基材上的任意的部位以任意的形狀形成組合物層的方法則沒(méi)有特別限定。例如適宜使用浸漬法、噴霧法、絲網(wǎng)印刷法及旋轉(zhuǎn)涂布法。
賦予芳香族聚酮組合物的基材沒(méi)有特別限定，可例示出玻璃基板、半導(dǎo)體基板、金屬氧化物絕緣體基板(例如，氧化鈦基板及氧化硅基板)、氮化硅基板、三乙酰纖維素、透明聚酰亞胺、聚碳酸酯、丙烯酸系樹(shù)脂、環(huán)烯烴樹(shù)脂等透明樹(shù)脂基板等?；牡男螤顩](méi)有特別限定，可以是板狀或膜狀。
對(duì)基材賦予(涂布)本實(shí)施方式的芳香族聚酮組合物而形成組合物層后，在干燥工序中使該組合物層干燥。將該組合物層干燥的方法沒(méi)有特別限定，可列舉出使用了熱板、烘箱等的加熱。根據(jù)需要，也可以以從基材剝離的狀態(tài)使用干燥后的芳香族聚酮膜。
根據(jù)需要，也可以將干燥后的芳香族聚酮膜進(jìn)一步進(jìn)行熱處理。熱處理的方法沒(méi)有特別限定，可以使用箱型干燥機(jī)、熱風(fēng)式傳送帶型干燥機(jī)、石英管爐、熱板、快速熱退火、立式擴(kuò)散爐、紅外線固化爐、電子射線固化爐、微波固化爐等烘箱來(lái)進(jìn)行。此外，作為熱處理工序中的氣氛條件，也可以選擇大氣中或氮等不活潑氣氛中的任一者。
<光學(xué)元件及圖像顯示裝置>
本實(shí)施方式的光學(xué)元件及圖像顯示裝置具有本實(shí)施方式的芳香族聚酮膜。適用于本實(shí)施方式的光學(xué)元件及圖像顯示裝置的本實(shí)施方式的芳香族聚酮膜也可以作為具有基材和設(shè)置于該基材的表面的至少一部分上的本實(shí)施方式的芳香族聚酮膜的上述的帶芳香族聚酮膜的基材使用。
例如，具有本實(shí)施方式的芳香族聚酮膜的帶芳香族聚酮膜的基材也可以在上述的膜狀的透明樹(shù)脂等基材的至少一個(gè)面上具有本實(shí)施方式的芳香族聚酮膜?；蛘撸部梢栽谀畹耐该鳂?shù)脂等基材的兩面具有本實(shí)施方式的芳香族聚酮膜。此外，在帶芳香族聚酮膜的基材中，芳香族聚酮膜可以是一層，也可以是兩層以上層疊而成的多層結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施方式的光學(xué)元件及圖像顯示裝置可以通過(guò)例如將構(gòu)成帶芳香族聚酮膜的基材的透明樹(shù)脂膜等基材側(cè)介由粘合劑、粘接劑等貼合于在lcd(液晶顯示器)、eld(電致發(fā)光顯示器)等中使用的構(gòu)件中而得到。
本實(shí)施方式的芳香族聚酮膜及使用了其的偏振片等各種光學(xué)元件可以優(yōu)選用于液晶顯示裝置等各種圖像顯示裝置中。本實(shí)施方式的圖像顯示裝置除了使用本實(shí)施方式的芳香族聚酮膜以外，可以是與以往的圖像顯示裝置同樣的構(gòu)成。當(dāng)本實(shí)施方式的圖像顯示裝置為液晶顯示裝置時(shí)，可以通過(guò)將液晶單元、偏振片等光學(xué)元件、及根據(jù)需要的照明系統(tǒng)(背光等)等各構(gòu)成部件適當(dāng)組裝并插入驅(qū)動(dòng)電路等來(lái)制造。液晶單元沒(méi)有特別限制。液晶單元可以使用tn型、stn型、π型等各種類型。
本實(shí)施方式的圖像顯示裝置被使用于任意的適當(dāng)?shù)挠猛?。其用途可列舉出臺(tái)式電腦、筆記本電腦、復(fù)印機(jī)等oa設(shè)備、手機(jī)、手表、數(shù)碼相機(jī)、便攜信息終端(pda)、便攜游戲機(jī)等便攜設(shè)備、攝像機(jī)、電視機(jī)、微波爐等家庭用電氣設(shè)備、后監(jiān)視器、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)用監(jiān)視器、汽車音響等車載用設(shè)備、商業(yè)店鋪用信息用監(jiān)視器等展示設(shè)備、監(jiān)視用監(jiān)視器等警備設(shè)備、護(hù)理用監(jiān)視器、醫(yī)療用監(jiān)視器等護(hù)理·醫(yī)療設(shè)備等。
實(shí)施例
以下，列舉出實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行具體說(shuō)明。但是，本發(fā)明只要不脫離其主旨，則不限定于這些實(shí)施例。另外，只要沒(méi)有特別說(shuō)明，則“份”及“％”為質(zhì)量基準(zhǔn)。
(實(shí)施例1)聚酮pk1的合成
在加有2,2’-二甲氧基聯(lián)苯10mmol和1,3-金剛烷二醋酸10mmol的燒瓶中，加入30ml五氧化二磷與甲烷磺酸的混合液物(質(zhì)量比為1：10)，裝上氮?dú)馇虿⒃?0℃下攪拌40小時(shí)。反應(yīng)后，將反應(yīng)液投入甲醇500ml中，濾取生成的析出物。將所得到的固體用蒸餾水和甲醇洗滌后，干燥，得到聚酮pk1。將所得到的聚酮pk1的13c-nmr光譜示于圖1中。此外，重均分子量為80,000，數(shù)均分子量為20,000。
(實(shí)施例2)使用了聚酮pk1的清漆的調(diào)制
將實(shí)施例1中得到的聚酮pk1按照濃度成為20％的方式溶解于n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)中，用聚四氟乙烯制的膜濾器(孔徑為5μm)過(guò)濾，得到聚酮pk1的清漆。
(實(shí)施例3)使用了聚酮pk1的清漆的膜的制作
將實(shí)施例2中得到的聚酮pk1的清漆通過(guò)棒涂法涂布于玻璃基板上及kapton膜上，得到帶聚酮pk1的膜的基材。將所得到的帶聚酮pk1的膜的基材分別在加熱至120℃的熱板上干燥3分鐘后，以后述的方法評(píng)價(jià)透明性、耐熱性及耐彎曲性。
(比較合成例)聚酮pk2的合成
除了使用1,3-金剛烷二羧酸來(lái)代替1,3-金剛烷二醋酸以外，與實(shí)施例1同樣地操作，得到聚酮pk2。所得到的聚酮pk2的重均分子量為90,000，數(shù)均分子量為20,000。
(比較調(diào)制例)使用了聚酮pk2的清漆的調(diào)制
除了使用聚酮pk2來(lái)代替聚酮pk1以外，與實(shí)施例2同樣地操作，得到使用了聚酮pk2的清漆。
(比較例)使用了聚酮pk2的清漆的膜的制作
除了使用聚酮pk2的清漆來(lái)代替聚酮pk1的清漆以外，與實(shí)施例3同樣地操作，得到使用了聚酮pk2的清漆的膜并進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(分子量的測(cè)定)
關(guān)于分子量，作為洗脫液，使用溶解有0.1％的硝酸四丁基銨(tba·no3)的四氫呋喃(thf)，通過(guò)gpc法測(cè)定，并按照標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯換算而求出。詳細(xì)情況如下所述。
·裝置名：ri-8020(檢測(cè)器)、dp-8020(泵)、sd-8022(脫氣裝置)(東曹株式會(huì)社)
·柱：gelpackgl-a150、gl-a160、gl-a170(制品名、日立化成株式會(huì)社)
·檢測(cè)器：ri檢測(cè)器
·流速：1ml/min
(透明性的評(píng)價(jià))
通過(guò)使用了紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(“u-3310spectrophotometer”hitachihigh-tech株式會(huì)社)的紫外可見(jiàn)吸收光譜法測(cè)定實(shí)施例3或比較例中得到的帶聚酮膜的玻璃基板的400nm下的紫外光的透射率。以不帶膜的玻璃基板作為參照，將換算成膜厚為1μm的透射率示于表1中。
(耐熱性的評(píng)價(jià))
將實(shí)施例3或比較例中得到的帶聚酮膜的玻璃基板在200℃的烘箱中靜置24小時(shí)，通過(guò)使用了紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(“u-3310spectrophotometer”hitachihigh-tech株式會(huì)社)的紫外可見(jiàn)吸收光譜法來(lái)測(cè)定400nm下的紫外光的透射率。此外，以目視確認(rèn)膜的裂縫的有無(wú)。以不帶膜的玻璃基板作為參照，將換算成膜厚為1μm的透射率和膜的裂縫的有無(wú)示于表1中。
(耐彎曲性的評(píng)價(jià))
將實(shí)施例3或比較例中得到的帶芳香族聚酮膜的kapton膜通過(guò)心軸試驗(yàn)(圓筒形心軸法)進(jìn)行評(píng)價(jià)。試驗(yàn)按照jisk5600-5-1：1999來(lái)進(jìn)行。心軸的直徑從25mm變更至3mm，以目視確認(rèn)裂縫的產(chǎn)生的有無(wú)。將沒(méi)有產(chǎn)生裂縫的心軸的最小直徑示于表1中。
表1
如表1中所示的那樣，本實(shí)施方式的芳香族聚酮發(fā)揮與以往的芳香族聚酮同等的透射率及耐熱性，進(jìn)而耐彎曲性優(yōu)異。
在2015年2月4日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2015-20442號(hào)的公開(kāi)內(nèi)容其整體通過(guò)參照而納入本說(shuō)明書(shū)中。
關(guān)于本說(shuō)明書(shū)中記載的全部文獻(xiàn)、專利申請(qǐng)、及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，按照各個(gè)文獻(xiàn)、專利申請(qǐng)、及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)參照而納入的情況與具體且分別記載的情況相同程度的方式通過(guò)參照納入本說(shuō)明書(shū)中。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，能夠得到透明性、耐熱性及耐彎曲性優(yōu)異的芳香族聚酮膜，能夠作為柔性的透明耐熱材料使用。