聚合性液晶混合物、聚合性液晶组合物的制作方法

本发明涉及聚合性液晶化合物、含有前述聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物、由前述聚合性液晶组合物形成的相位差膜、偏光板及光学显示器。

背景技术：

1、作为平板显示装置(fpd)中使用的相位差膜等光学膜，例如有下述光学膜：将在溶剂中溶解聚合性液晶化合物而得到的涂敷液涂布于支承基材，然后进行聚合而得到的光学膜。以往，作为聚合性液晶化合物，例如，连接2～4个左右6元环而成的棒状结构的向列型液晶化合物等是已知的。

2、另一方面，关于相位差膜，作为其特性之一，要求能够在整个波长区域中进行偏振转换，例如，已知在将某个波长λ处的相位差值re(λ)除以550nm处的相位差值re(550)而得到的值[re(λ)/re(550)]接近于1的波长区域、显示出[re(450)/re(550)]<1的逆波长分散性的波长区域中，理论上能够进行一样的偏振转换。能构成这样的相位差膜的聚合性液晶化合物公开于例如专利文献1～3中。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2016-121339号公报

6、专利文献2：日本特开2019-156733号公报

7、专利文献3：日本特开2020-41026号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、在使聚合性液晶化合物取向时，例如需要在将含有聚合性液晶化合物的涂敷液涂布于支承基材后加热至比聚合性液晶化合物的相变温度高的温度而使其相变。若聚合性液晶化合物的相变温度高，则存在下述情况：对支承基材造成不希望的影响；或者，可使用的支承基材受限；或者，由于加热温度变高，因此制造效率变差。另外，若以降低相变温度等为目的而在聚合性液晶化合物中加入添加剂，则存在液晶化合物的分子取向被添加剂扰乱而无法获得所期望的光学特性的情况。此外，有时也因添加剂或聚合性液晶化合物以晶体的形式析出而无法获得所期望的光学特性。

3、本发明的目的在于提供能够在不损害光学特性的情况下使液晶组合物的相变温度降低的化合物。

4、用于解决课题的手段

5、本技术的发明人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果完成了本发明。即，本发明提供以下的优选方式。

6、[1]式(1)表示的聚合性液晶化合物。

7、[化学式1]

8、

9、[式(1)中，

10、k11、k12及l各自独立地表示1以上的整数；

11、b11及b12各自独立地表示-cr1r2-、-ch2-ch2-、-o-、-s-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-c(＝s)-o-、-o-c(＝s)-、-o-c(＝s)-o-、-co-nr1-、-nr2-co-、-o-ch2-、-ch2-o-、-s-ch2-、-ch2-s-或单键，r1及r2各自独立地表示氢原子、氟原子或碳原子数1～4的烷基；

12、e11及e12各自独立地表示-cr1r2-、-ch2-ch2-、-o-、-s-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-c(＝s)-o-、-o-c(＝s)-、-o-c(＝s)-o-、-co-nr1-、-nr2-co-、-o-ch2-、-ch2-o-、-s-ch2-、-ch2-s-或单键；

13、g11及g12各自独立地表示碳原子数3～16的2价脂环式烃基，该脂环式烃基中包含的氢原子可以被卤原子、-r3、-or3、氰基或硝基取代，该脂环式烃基中包含的-ch2-可以被-o-、-s-或-nh-替换，r3表示碳原子数1～4的烷基，该烷基中包含的氢原子可以被氟原子取代；

14、a11及a12各自独立地表示碳原子数3～16的2价脂环式烃基、或碳原子数6～20的2价芳香族烃基，该脂环式烃基及该芳香族烃基中包含的氢原子可以被卤原子、-r3、-or3、氰基或硝基取代；

15、f11及f12各自独立地表示碳原子数1～12的烷烃二基，该烷烃二基中包含的氢原子可以被-or3或卤原子取代，该烷烃二基中包含的-ch2-可以被-o-或-co-替换；

16、p11及p12各自独立地表示氢原子或聚合性基团(其中，p11及p12中的至少一者为聚合性基团)；

17、m各自独立地表示可具有取代基的碳原子数3～13的2价脂肪族烃基；

18、ar11及ar12各自独立地表示可具有取代基的2价芳香族基团。]

19、[2]如前述[1]所述的聚合性液晶化合物，其中，式(1)中的m为可具有取代基的碳原子数2n(n表示2～4的整数)的2价脂肪族烃基。

20、[3]如前述[1]或[2]所述的聚合性液晶化合物，其中，式(1)中的ar11及ar12各自独立地为下述式(ar-1)～(ar-5)中的任一者表示的基团。

21、[化学式2]

22、

23、[式(ar-1)～(ar-5)中，

24、＊表示键合部；

25、q1表示-s-、-o-或-nr11-，r11表示氢原子或可具有取代基的碳原子数1～6的烷基，

26、q2表示氢原子或可具有取代基的碳原子数1～6的烷基；

27、w1及w2各自独立地表示-o-、-s-、-co-、-nr11-，r11表示氢原子或可具有取代基的碳原子数1～6的烷基；

28、y1表示碳原子数1～6的烷基、可具有取代基的芳香族烃基或芳香族杂环基，

29、y2表示cn基或可具有取代基的碳原子数1～12的烷基，该烷基中包含的氢原子可以被卤原子取代，该烷基中包含的-ch2-可以被-o-、-co-、-o-co-或-co-o-替换；

30、z1、z2及z3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～20的脂肪族烃基或烷氧基、碳原子数3～20的脂环式烃基、1价的碳原子数6～20的芳香族烃基、卤原子、氰基、硝基、-nr11r12或-sr11，z1及z2可以彼此键合而形成芳香环或芳香族杂环，r11及r12各自独立地表示氢原子或碳原子数1～6的烷基；

31、ax表示具有选自由芳香族烃环及芳香族杂环组成的组中的至少一个芳香族环的碳原子数2～30的有机基团，ay表示氢原子、可具有取代基的碳原子数1～6的烷基、或具有选自由芳香族烃环及芳香族杂环组成的组中的至少一个芳香族环的碳原子数2～30的有机基团，ax与ay可以键合而形成环；

32、y3及y4各自独立地表示选自下述式(y3-1)中的基团：

33、[化学式3]

34、

35、〔式(y3-1)中，

36、ry1表示氢原子或碳原子数1～6的烷基，该烷基可以被1个以上的取代基x3取代，取代基x3表示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟化硫基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基甲硅烷基、二甲基甲硅烷基、硫代异氰基、或者1个-ch2-或未邻接的2个以上的-ch2-各自独立地可以被替换为-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-co-s-、-s-co-、-o-co-o-、-co-nh-、-nh-co-、-ch＝ch-coo-、-ch＝ch-oco-、-coo-ch＝ch-、-oco-ch＝ch-、-ch＝ch-、-cf＝cf-或-c≡c-的碳原子数1～20的直链状或支链状烷基，该烷基中的任意氢原子可以被氟原子取代，或者可以为-b31-f31-p31表示的基团，b31、f31及p31各自与前述式(1)中的b11、f11及p11同样地定义，各自可以与式(1)中的b11、f11及p11相同或不同；

37、u1表示具有芳香族烃基的碳原子数2～30的有机基团，该芳香族烃基的任意碳原子可以被替换为杂原子，芳香族烃基可以被1个以上的前述取代基x3取代；

38、t1表示-o-、-s-、-coo-、-oco-、-oco-o-、-nu2-、-n＝cu2-、-co-nu2-、-oco-nu2-或o-nu2-，u2表示氢原子、碳原子数1～20的烷基、碳原子数3～12的环烷基、碳原子数3～12的环烯基、具有芳香族烃基(该芳香族烃基的任意碳原子可被替换为杂原子)的碳原子数2～30的有机基团、或(e31-a31)q-b32-f32-p32，该烷基、环烷基、环烯基及芳香族烃基各自未经取代或者可以被1个以上的取代基x3取代，该烷基可以被该环烷基或环烯基取代，该烷基中的1个-ch2-或未邻接的2个以上的-ch2-各自独立地可以被替换为-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-co-s-、-s-co-、-so2-、-o-co-o-、-co-nh-、-nh-co-、-ch＝ch-coo-、-ch＝ch-oco-、-coo-ch＝ch-、-oco-ch＝ch-、-ch＝ch-、-cf＝cf-或-c≡c-，该环烷基或环烯基中的1个-ch2-或未邻接的2个以上的-ch2-各自独立地可以被替换为-o-、-co-、-coo-、-oco-或o-co-o-，e31、a31、b32、f32及p32各自与式(1)中的e11、a11、b11、f11及p11同样地定义，各自可以与前述e11、a11、b11、f11及p11相同或不同，q表示0～4的整数，e31及/或a31存在有多个的情况下，各自可以相同或不同，u1与u2可以键合而构成环〕。]

39、[4]聚合性液晶组合物，其包含前述[1]～[3]中任一项所述的聚合性液晶化合物、和式(2)表示的聚合性液晶化合物。

40、[化学式4]

41、

42、[式(2)中，

43、k21及k22各自独立地表示1以上的整数；

44、b21及b22各自独立地表示-cr1r2-、-ch2-ch2-、-o-、-s-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-c(＝s)-o-、-o-c(＝s)-、-o-c(＝s)-o-、-co-nr1-、-nr2-co-、-o-ch2-、-ch2-o-、-s-ch2-、-ch2-s-或单键，r1及r2各自独立地表示氢原子、氟原子或碳原子数1～4的烷基。

45、e21及e22各自独立地表示-cr1r2-、-ch2-ch2-、-o-、-s-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-c(＝s)-o-、-o-c(＝s)-、-o-c(＝s)-o-、-co-nr1-、-nr2-co-、-o-ch2-、-ch2-o-、-s-ch2-、-ch2-s-或单键；

46、g21及g22各自独立地表示碳原子数3～16的2价脂环式烃基，该脂环式烃基中包含的氢原子可以被卤原子、-r3、-or3、氰基或硝基取代，该脂环式烃基中包含的-ch2-可以被-o-、-s-或-nh-替换，r3表示碳原子数1～4的烷基，该烷基中包含的氢原子可以被氟原子取代；

47、a21及a22各自独立地表示碳原子数3～16的2价脂环式烃基、或碳原子数6～20的2价芳香族烃基，该脂环式烃基及该芳香族烃基中包含的氢原子可以被卤原子、-r3、-or3、氰基或硝基取代；

48、f21及f22各自独立地表示碳原子数1～12的烷烃二基，该烷烃二基中包含的氢原子可以被-or3或卤原子取代，该烷烃二基中包含的-ch2-可以被-o-或-co-替换；

49、p21及p22各自独立地表示氢原子或聚合性基团(其中，p21及p22中的至少一者为聚合性基团)；

50、ar21各自独立地表示可具有取代基的2价芳香族基团。]

51、[5]如前述[4]所述的聚合性液晶组合物，其中，通过液相色谱测定的、聚合性液晶化合物(1)的峰面积相对于聚合性液晶化合物(1)与聚合性液晶化合物(2)的总峰面积而言的比例为0.1％以上50％以下。

52、[6]如前述[4]或[5]所述的聚合性液晶组合物，其中，式(1)中的a11、a12、b11、b12、e11、e12、f11、f12、g11、g12、p11及p12表示的基团分别与式(2)中的a21、a22、b21、b22、e21、e22、f21、f22、g21、g22、p21及p22表示的基团相同，式(1)中的ar11及ar12表示的基团分别与式(2)中的ar21表示的基团相同。

53、[7]如前述[4]～[6]中任一项所述的聚合性液晶组合物，其还包含光聚合引发剂及有机溶剂。

54、[8]相位差膜，其由前述[4]～[7]中任一项所述的聚合性液晶组合物形成。

55、[9]偏光板，其包含前述[8]所述的相位差膜。

56、[10]光学显示器，其包含前述[9]所述的偏光板。

57、发明效果

58、根据本发明，可提供能够在不损害光学特性的情况下使液晶组合物的相变温度降低的化合物。