JP2008303381A - Polymer/liquid crystal composite and liquid crystal element - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer/liquid crystal composite exhibiting high electric birefringence in a wide temperature region, further, to provide a polymer/liquid crystal composite in which birefringence does not remain after the removal of an electric field, and further, to provide a liquid crystal material with excellent long-term reliability. <P>SOLUTION: The invention is generally related to a polymer/liquid crystal composite, which includes a liquid crystal material which exhibits an optically isotropic liquid crystal phase in the temperature range of approximately 5°C or higher in the temperature elevating process but does not exhibit a nematic phase; and a polymer, and which is used for an element driven in a state of the optically isotropic liquid crystal phase. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶材料と高分子とを含み、光学的に等方性の液晶相で駆動される素子に用いられる高分子/液晶複合材料に含まれる液晶材料であって、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を5℃以上の温度範囲で発現し、ネマチック相を発現しない液晶材料、この液晶材料とモノマーの混合物、高分子/液晶複合材料およびその複合材料を用いた液晶素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal material contained in a polymer / liquid crystal composite material used for an element driven in an optically isotropic liquid crystal phase, which includes a liquid crystal material and a polymer, Liquid crystal material that exhibits an isotropic liquid crystal phase in a temperature range of 5 ° C. or higher and does not exhibit a nematic phase, a mixture of the liquid crystal material and a monomer, a polymer / liquid crystal composite material, and a liquid crystal device using the composite material About.

ネマチック液晶化合物および組成物をネマチック相が発現している状態から加熱していくと等方相が発現する。このようなネマチック液晶化合物および組成物における等方相(本明細書中、「非液晶等方相」ということがある)では、電気複屈折値(等方性媒体に電界を印加した時に誘起される複屈折値)ΔnEが電場Eの二乗に比例する現象であるカー効果[ΔnE=KλE2(K:カー係数(カー定数)、λ:波長)]が観測される。具体的には、ネマチック相−等方相転移温度直上において、大きなカー係数が観測されている。このようなカー効果は非液晶等方相中において熱ゆらぎによって生じるネマチック的分子配列の短距離秩序の存在に起因するものと考えられている。 When the nematic liquid crystal compound and the composition are heated from a state where the nematic phase is developed, an isotropic phase is developed. In the isotropic phase (sometimes referred to herein as “non-liquid crystal isotropic phase”) in such nematic liquid crystal compounds and compositions, the electric birefringence value (induced when an electric field is applied to the isotropic medium) is induced. that Kerr effect birefringence value) [Delta] n E is a phenomenon that is proportional to the square of the electric field E [Δn E = KλE 2 ( K: Kerr constant (Kerr constant), lambda: wavelength)] is observed. Specifically, a large Kerr coefficient is observed immediately above the nematic phase-isotropic phase transition temperature. Such Kerr effect is thought to be due to the presence of short-range order of nematic molecular arrangement caused by thermal fluctuation in the non-liquid crystal isotropic phase.

液晶材料では、非液晶等方相だけではなくブルー相においてもカー効果が観測される。一般的に、ブルー相はキラルネマチック相と非液晶等方相との間で発現するが、その温度範囲は一般に1〜2℃程度と極めて狭い。   In the liquid crystal material, the Kerr effect is observed not only in the non-liquid crystal isotropic phase but also in the blue phase. In general, a blue phase appears between a chiral nematic phase and a non-liquid crystal isotropic phase, but its temperature range is generally as narrow as about 1 to 2 ° C.

他方、高分子とキラル液晶の複合材料において、比較的広い温度範囲で、「光学的に等方性の液晶相(巨視的には液晶分子配列は等方的であるが微視的には液晶秩序が存在する相)」を発現し、これらの相では大きなカー係数のカー効果が観測されている[例えば、特開2003−327966号公報(特許文献1)、Nature Materials, 1, 64-68 (2002)(非特許文献1)、Advanced Materials, 17, 96-98 (2005) (非特許文献2)、Advanced Materials, 17, 2311-2315 (2005)(非特許文献3)を参照]。 On the other hand, in a composite material of a polymer and a chiral liquid crystal, an optically isotropic liquid crystal phase (macroscopically the liquid crystal molecular alignment is isotropic but the liquid crystal is In these phases, a Kerr effect with a large Kerr coefficient is observed [for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-327966 (Patent Document 1), Nature Materials, 1 , 64-68. (2002) (Non-patent document 1), Advanced Materials, 17 , 96-98 (2005) (Non-patent document 2), Advanced Materials, 17 , 2311-2315 (2005) (Non-patent document 3)].

しかしながら、このような複合材料では、広い温度範囲で光学的に等方相の液晶相を発現するものの、高電界印加後に電界を印加しない状態に戻しても複屈折が残存する場合があるという問題点があった。したがって、表示素子等の液晶素子では、高分子との複合材料を用いることができるケースは限られていた。
特開2003−327966号公報 Nature Materials, 1, 64-68 (2002) Advanced Materials, 17, 96-98 (2005) Advanced Materials, 17, 2311-2315 (2005)
However, such a composite material exhibits an optically isotropic liquid crystal phase in a wide temperature range, but birefringence may remain even when the electric field is not applied after applying a high electric field. There was a point. Therefore, in liquid crystal elements such as display elements, cases where a composite material with a polymer can be used are limited.
JP 2003-327966 A Nature Materials, 1, 64-68 (2002) Advanced Materials, 17, 96-98 (2005) Advanced Materials, 17, 2311-2315 (2005)

上記の状況の下、高電界印加後に電界を印加しない状態に戻しても複屈折が残存しない高分子/液晶複合材料が求められている。長期的信頼性に優れた液晶材料が求められている。   Under the above circumstances, there is a demand for a polymer / liquid crystal composite material in which birefringence does not remain even when the electric field is not applied after applying a high electric field. There is a demand for liquid crystal materials with excellent long-term reliability.

本発明者等は、ネマチック相と非液晶等方相とが共存する上限温度と下限温度との差、または、キラルネマチック相と非液晶等方相とが共存する上限温度と下限温度との差が所定の大きさを有し、かつ、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を発現しない液晶組成物にキラル剤をさらに加えると、昇温過程において光学的に等方性の液晶相(たとえば、ブルー相)を広い温度範囲で発現するがネマチック相を発現しない液晶材料が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。本発明は以下のような液晶材料等を提供する。   The present inventors have found that the difference between the upper limit temperature and the lower limit temperature at which the nematic phase and the non-liquid crystal isotropic phase coexist, or the difference between the upper limit temperature and the lower limit temperature at which the chiral nematic phase and the non-liquid crystal isotropic phase coexist. When a chiral agent is further added to a liquid crystal composition having a predetermined size and not exhibiting an optically isotropic liquid crystal phase in the temperature raising process, an optically isotropic liquid crystal in the temperature raising process The present inventors have found that a liquid crystal material that exhibits a phase (for example, a blue phase) in a wide temperature range but does not exhibit a nematic phase can be obtained, and the present invention has been completed based on this finding. The present invention provides the following liquid crystal materials and the like.

[1] 液晶材料と高分子とを含み、光学的に等方性の液晶相で駆動される素子に用いられる高分子/液晶複合材料に含まれる液晶材料であって、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を4.8℃以上の温度範囲で発現し、ネマチック相を発現しない液晶材料。
[2] 液晶材料が、ネマチック相と非液晶等方相とが共存する上限温度と下限温度との差、または、キラルネマチック相と非液晶等方相とが共存する上限温度と下限温度との差が3.0℃〜150℃であり、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を発現しない液晶組成物Aとキラル剤からなる組成物である、[1]に記載の液晶材料。
[3] 液晶材料が、ネマチック相と非液晶等方相とが共存する上限温度と下限温度との差、または、キラルネマチック相と非液晶等方相とが共存する上限温度と下限温度との差が6.0℃〜150℃であり、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を発現しない液晶組成物Aとキラル剤からなる組成物である、[1]に記載の液晶材料。
[1] A liquid crystal material included in a polymer / liquid crystal composite material used for an element driven in an optically isotropic liquid crystal phase, which includes a liquid crystal material and a polymer, A liquid crystal material that exhibits a highly isotropic liquid crystal phase in a temperature range of 4.8 ° C. or higher and does not exhibit a nematic phase.
[2] The difference between the upper limit temperature and the lower limit temperature at which the nematic phase and the non-liquid crystal isotropic phase coexist, or the upper limit temperature and the lower limit temperature at which the chiral nematic phase and the non-liquid crystal isotropic phase coexist. The liquid crystal material according to [1], which has a difference of 3.0 ° C. to 150 ° C. and is composed of a liquid crystal composition A and a chiral agent that do not exhibit an optically isotropic liquid crystal phase in the temperature rising process. .
[3] The difference between the upper limit temperature and the lower limit temperature at which the nematic phase and the non-liquid crystal isotropic phase coexist, or the upper limit temperature and the lower limit temperature at which the chiral nematic phase and the non-liquid crystal isotropic phase coexist. The liquid crystal material according to [1], which has a difference of 6.0 ° C. to 150 ° C. and is composed of a liquid crystal composition A and a chiral agent that do not exhibit an optically isotropic liquid crystal phase in the temperature rising process. .

[4] 液晶材料が、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を発現しない液晶組成物Aとキラル剤からなる液晶組成物Bであって、
液晶組成物Aは透明点T1の成分1を5〜80重量%、透明点T2の成分2を20〜95重量%含み、透明点T1、透明点T2および液晶組成物Bの透明点TxBが、
1>T2
1−TxB≧100℃
を満たす、[1]〜[3]のいずれかに記載の液晶材料。
[5] 液晶材料が、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を発現しない液晶組成物Aとキラル剤からなる液晶組成物Bであって、
液晶組成物Aは透明点T1の成分1を5〜70重量%、透明点T2の成分2を30〜95重量%含み、透明点T1、透明点T2および液晶組成物Bの透明点TxBが、
1>T2
1−TxB≧150℃
を満たす、[1]〜[3]のいずれかに記載の液晶材料。
[6] 液晶材料が、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を発現しない液晶組成物Aとキラル剤からなる液晶組成物Bであって、
液晶組成物Aは透明点T1の成分1を5〜70重量%、透明点T2の成分2を30〜95重量%含み、透明点T1、透明点T2および液晶組成物Aの透明点TxBが、
1>T2
1−TxB≧200℃
を満たす、[1]〜[3]のいずれかに記載の液晶材料。
[7] 液晶材料が、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を発現しない液晶組成物Aとキラル剤からなる液晶組成物Bであって、
液晶組成物Aは透明点T1の成分1を5〜80重量%、透明点T2の成分2を20〜95重量%含み、透明点T1、透明点T2、および、液晶組成物Aから全てのキラル剤を除いた液晶組成物aの透明点Txaが、
1>T2
1−Txa≧100℃
を満たす、[1]〜[3]のいずれかに記載の液晶材料。
[8] 成分1は透明点が150℃以上の液晶化合物からなり、成分2は透明点が47℃以下の液晶化合物からなる、[4]〜[7]のいずれかに記載の液晶材料。
成分1は、透明点が200℃以上の液晶化合物からなることが好ましく、透明点が220℃以上の液晶化合物からなることがさらに好ましく、透明点が250℃以上の液晶化合物からなることが特に好ましい。
また、成分2は、透明点が25℃以下の液晶化合物からなることが好ましく、透明点が0℃以下の液晶化合物からなることがさらに好ましい。
[4] The liquid crystal material is a liquid crystal composition B comprising a liquid crystal composition A and a chiral agent that do not exhibit an optically isotropic liquid crystal phase in the temperature rising process,
The liquid crystal composition A Component 1 5-80 wt% of the clearing point T 1, includes a component 2 of the clearing point T 2 20 to 95% by weight, the clearing point T 1, a transparent clearing point T 2 and the liquid crystal composition B Point TxB is
T 1 > T 2
T 1 −TxB ≧ 100 ° C.
The liquid crystal material according to any one of [1] to [3], wherein
[5] The liquid crystal material is a liquid crystal composition B composed of a liquid crystal composition A and a chiral agent that does not exhibit an optically isotropic liquid crystal phase in the temperature rising process,
The liquid crystal composition A Ingredients 1 clearing point T 1 5 to 70 wt%, wherein the component 2 of the clearing point T 2 30 to 95% by weight, the clearing point T 1, a transparent clearing point T 2 and the liquid crystal composition B Point TxB is
T 1 > T 2
T 1 −TxB ≧ 150 ° C.
The liquid crystal material according to any one of [1] to [3], wherein
[6] The liquid crystal material is a liquid crystal composition B composed of a liquid crystal composition A and a chiral agent that does not exhibit an optically isotropic liquid crystal phase in the temperature rising process,
The liquid crystal composition A of the component 1 of the clearing point T 1 5 to 70 wt%, wherein the component 2 of the clearing point T 2 30 to 95% by weight, the clearing point T 1, a transparent clearing point T 2 and the liquid crystal composition A Point TxB is
T 1 > T 2
T 1 −TxB ≧ 200 ° C.
The liquid crystal material according to any one of [1] to [3], wherein
[7] The liquid crystal material is a liquid crystal composition B composed of a liquid crystal composition A and a chiral agent that does not exhibit an optically isotropic liquid crystal phase in the temperature rising process,
The liquid crystal composition A Component 1 5-80 wt% of the clearing point T 1, includes a component 2 of the clearing point T 2 20 to 95% by weight, the clearing point T 1, the clearing point T 2, and a liquid crystal composition A The clearing point Txa of the liquid crystal composition a excluding all chiral agents from
T 1 > T 2
T 1 −Txa ≧ 100 ° C.
The liquid crystal material according to any one of [1] to [3], wherein
[8] The liquid crystal material according to any one of [4] to [7], wherein Component 1 is made of a liquid crystal compound having a clearing point of 150 ° C. or higher, and Component 2 is made of a liquid crystal compound having a clearing point of 47 ° C. or lower.
Component 1 is preferably made of a liquid crystal compound having a clearing point of 200 ° C. or higher, more preferably a liquid crystal compound having a clearing point of 220 ° C. or higher, and particularly preferably a liquid crystal compound having a clearing point of 250 ° C. or higher. .
Component 2 is preferably composed of a liquid crystal compound having a clearing point of 25 ° C. or less, and more preferably composed of a liquid crystal compound having a clearing point of 0 ° C. or less.

[9] 成分1が、下記一般式(1)
(式中、R1は水素または炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF、−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル基中およびアルキル中の任意の−CH2−が、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
2は水素、ハロゲン、−CN、−N=C=O、−N=C=S、−CF3、−OCF3または炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−CH2−が、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、これらのアルキル中の−CH3は−CNで置き換えられてもよく;
1〜A5は独立して芳香族性あるいは非芳香族性の3〜8員環、または炭素数9以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数1〜3のアルキル、またはハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、環の−CH2−は−O−、−S−または−NH−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよいが、A1〜A5がテトラヒドロピラン環であることはなく、;
1〜Z4は独立して単結合、炭素数1〜8のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−N(O)=N−、−N=N(O)−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、アルキレン中およびアルキレン中の任意の−CH2−が、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−N(O)=N−、−N=N(O)−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
1〜n3は独立して0または1であり、R2が水素またはフッ素の場合はn2およびn3は1であり、Z1〜Z4の少なくとも1つが−CF2O−である場合はn2およびn3は1であり、Z4が−COO−である場合は、n2とn3が1であり、A4またはA5の少なくとも一つが炭素数9以上の縮合環である場合のみn1〜n3すべてが0となりうる。)
で表される化合物からなる、[4]〜[8]のいずれかに記載の液晶材料。
[10] R1は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく;
2はハロゲン、−CN、−N=C=O、−N=C=S、−CF3、−OCF3または炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−CH2−が、−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、これらのアルキル中の−CH3は−CNで置き換えられてもよく;
1〜A5は独立してベンゼン環、ナフタレン環またはシクロヘキサン環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数1〜3のアルキル、またはハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、環の−CH2−は−O−または−S−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよく;
1〜Z4は独立して単結合、炭素数1〜4のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、アルキレンおよびアルキレン中の任意の−CH2−が、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい、
[9]に記載の液晶材料。
[11] R1が炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の芳香族環と隣接しない任意の−CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく、このアルキルあるいはアルケニル中の任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
2はフッ素、塩素、−CN、−N=C=Sまたは炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−CH2−が、−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
1〜A5が独立してベンゼン環、ナフタレン環またはシクロヘキサン環であり、これらの環の任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられてもよく、−CH2−は−O−または−S−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよく;
1〜Z4は独立して単結合、−CF2O−または−C≡C−である、
[9]に記載の液晶材料。
[12] R1が炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の芳香族環に隣接しない任意の−CH2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、このアルキルあるいはアルケニル中の任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
2がフッ素、塩素、−CN、または炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−CH2−が、−O−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
1〜A5が独立してベンゼン環、ジオキサン環またはシクロヘキサン環であり、ベンゼン環の任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられてもよく;
1〜Z4は独立して単結合または−C≡C−であり;
1が1、n2とn3が0である、
[9]に記載の液晶材料。
[9] Component 1 is represented by the following general formula (1)
(In the formula, R 1 is hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═ CH—, —CF═CF, —, or —C≡C— may be replaced, and any —CH 2 — in the alkyl group and alkyl may be represented by —O—, —S—, —COO—, Any hydrogen in the group replaced by -OCO-, -CH = CH-, -CF = CF- or -C≡C- may be replaced by halogen;
R 2 is hydrogen, halogen, —CN, —N═C═O, —N═C═S, —CF 3 , —OCF 3, or alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and any —CH in the alkyl 2 — may be replaced by —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C—, in this alkyl and in alkyl. In the group in which any —CH 2 — is replaced by —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C— In the alkyl may be replaced by halogen, and -CH 3 in these alkyls may be replaced by -CN;
A 1 to A 5 are each independently an aromatic or non-aromatic 3- to 8-membered ring, or a condensed ring having 9 or more carbon atoms. Arbitrary hydrogen in these rings is a halogen atom or 1 to 3 carbon atoms. Or -CH 2-in the ring may be replaced by -O-, -S- or -NH-, and -CH = may be replaced by -N =. But A 1 to A 5 are not tetrahydropyran rings;
Z 1 to Z 4 are each independently a single bond and alkylene having 1 to 8 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkylene is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, -CSO-, -OCS-, -N = N-, -CH = N-, -N = CH-, -N (O) = N-, -N = N (O)-, -CH = CH-, —CF═CF— or —C≡C— may be substituted, and any —CH 2 — in alkylene and alkylene may be —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CSO. -, -OCS-, -N = N-, -CH = N-, -N = CH-, -N (O) = N-, -N = N (O)-, -CH = CH-, -CF Any hydrogen in the group replaced by ═CF— or —C≡C— may be replaced by halogen;
n 1 to n 3 are independently 0 or 1, n 2 and n 3 are 1 when R 2 is hydrogen or fluorine, and at least one of Z 1 to Z 4 is —CF 2 O—. N 2 and n 3 are 1, and when Z 4 is —COO—, n 2 and n 3 are 1, and at least one of A 4 or A 5 is a condensed ring having 9 or more carbon atoms. Only in some cases, n 1 to n 3 can all be zero. )
The liquid crystal material according to any one of [4] to [8], comprising a compound represented by:
[10] R 1 is alkyl having 1 to 10 carbons, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH— or May be replaced by -C≡C-;
R 2 is halogen, —CN, —N═C═O, —N═C═S, —CF 3 , —OCF 3, or alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl May be replaced by —O—, —CH═CH— or —C≡C—, wherein any —CH 2 — in the alkyl and alkyl is —O—, —CH═CH— or — Any hydrogen in the group replaced with C≡C— may be replaced with halogen, and —CH 3 in these alkyls may be replaced with —CN;
A 1 to A 5 are independently a benzene ring, a naphthalene ring or a cyclohexane ring, and any hydrogen in these rings may be replaced by halogen, alkyl having 1 to 3 carbon atoms, or alkyl halide. —CH 2 — may be replaced by —O— or —S—, and —CH═ may be replaced by —N═;
Z 1 to Z 4 are each independently a single bond and alkylene having 1 to 4 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkylene is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CSO—, —OCS—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C— may be substituted, and alkylene and any —CH 2 — in the alkylene may be —O—, — Any hydrogen in the group replaced with S—, —COO—, —OCO—, —CSO—, —OCS—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C— is replaced with halogen. May be
The liquid crystal material according to [9].
[11] R 1 is alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and any —CH 2 — that is not adjacent to the aromatic ring in the alkyl may be replaced by —CH═CH—. Any —CH 2 — in it may be replaced by —O—;
R 2 is fluorine, chlorine, —CN, —N═C═S or alkyl having 1 to 20 carbons, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —CH═CH— or — C≡C— may be substituted, and any —CH 2 — in the alkyl and alkyl may be replaced by —O—, —CH═CH— or —C≡C— Hydrogen may be replaced by halogen;
A 1 to A 5 are each independently a benzene ring, naphthalene ring or cyclohexane ring, and any hydrogen in these rings may be replaced by fluorine or chlorine, and —CH 2 — is —O— or —S—. And —CH═ may be replaced with —N═;
Z 1 to Z 4 are each independently a single bond, —CF 2 O— or —C≡C—.
The liquid crystal material according to [9].
[12] R 1 is alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and any —CH 2 — that is not adjacent to the aromatic ring in the alkyl may be replaced by —CH═CH—. Any of —CH 2 — may be replaced by —O—;
R 2 is fluorine, chlorine, —CN, or alkyl having 1 to 10 carbons, and any —CH 2 — in the alkyl may be replaced by —O—, and in this alkyl and in alkyl Any hydrogen in the group in which any —CH 2 — is replaced by —O— may be replaced by halogen;
A 1 to A 5 are independently a benzene ring, a dioxane ring or a cyclohexane ring, and any hydrogen in the benzene ring may be replaced with fluorine or chlorine;
Z 1 to Z 4 are each independently a single bond or —C≡C—;
n 1 is 1, n 2 and n 3 are 0,
The liquid crystal material according to [9].

[13] 成分2が、下記一般式(2)
(式中、R3は水素、炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−CH2−が、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
4はハロゲン、−CN、−N=C=O、−N=C=S、−CF3、−OCF3、−C≡C−CN、−C=C−CF3または−C≡C−CF3であり;
6、A7およびA8は独立して芳香族性あるいは非芳香族性の3〜8員環、または炭素数9以上の縮合環であり、この環の任意の水素がハロゲン、炭素数1〜3のアルキル、またはハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、この環の任意の−CH2−は−O−、−S−または−NH−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよく;
6およびZ7は単結合または炭素数1〜8のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−N(O)=N−、−N=N(O)−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキレンおよびアルキレン中の任意の−CH2−が、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−N(O)=N−、−N=N(O)−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
6およびn7は0または1であるが、n6とn7がともに1となるのは、Z6およびZ7の少なくとも一方が−CF2O−である場合のみであり、A7あるいはA8が炭素数9以上の縮合環である場合、n6およびn7は0である。)
で表される化合物からなる、[4]〜[12]のいずれかに記載の液晶材料。
[14] R3は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく;
4はハロゲン、−CN、−N=C=S、−CF3、−C≡C−CN、−C≡C−CF3であり;
6、A7およびA8は独立してベンゼン環、ナフタレン環またはシクロヘキサン環であり、これらの環の任意の水素がハロゲンで置き換えられてもよく、この環の任意の−CH2−は−O−または−S−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよく;
6およびZ7は単結合、炭素数1〜4のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキレンおよびアルキレン中の任意の−CH2−が、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい、
[13]に記載の液晶材料。
[15] R3は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の芳香族環に隣接しない任意の−CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく;
4はハロゲン、−CN、−N=C=S、−CF3、−OCF3、−C≡C−CN、−CH=CH−CF3,−C≡C−CF3であり;
6、A7とA8は独立してベンゼン環、ナフタレン環またはシクロヘキサン環であり、これらの環の任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられてもよく、この環の任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよく;
6およびZ7は、独立して単結合、−COO−、−CF2O−または−C≡C−である、
[13]に記載の液晶材料。
[16] R3は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の芳香族環に隣接しない任意の−CH2−は、―CH=CH−で置き換えられてもよく;
4はハロゲン、−CNであり;
7とA8は独立してベンゼン環、ジオキサン環またはシクロヘキサン環であり、ベンゼン環の任意の水素がフッ素で置き換えられてもよく;
7は単結合または−COO−であり;
6は0であり、n7は0または1である
[13]に記載の液晶材料。
[13] Component 2 is represented by the following general formula (2)
(In the formula, R 3 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═ CH—, —CF═CF—, or —C≡C— may be substituted, and any —CH 2 — in the alkyl or alkyl may be replaced by —O—, —S—, —COO—, —OCO. Any hydrogen in the group replaced by-, -CH = CH-, -CF = CF- or -C≡C- may be replaced by halogen;
R 4 is halogen, —CN, —N═C═O, —N═C═S, —CF 3 , —OCF 3 , —C≡C—CN, —C═C—CF 3, or —C≡C—. CF 3 ;
A 6 , A 7 and A 8 are each independently an aromatic or non-aromatic 3- to 8-membered ring or a condensed ring having 9 or more carbon atoms, and any hydrogen in this ring is halogen, carbon number 1 ˜3 alkyls, or alkyl halides, any —CH 2 — in the ring may be replaced by —O—, —S— or —NH—, and —CH═ is —N May be replaced by =;
Z 6 and Z 7 are a single bond or alkylene having 1 to 8 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkylene is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CSO—. , -OCS-, -N = N-, -CH = N-, -N = CH-, -N (O) = N-, -N = N (O)-, -CH = CH-, -CF = CF— or —C≡C— may be substituted, and the alkylene and any —CH 2 — in the alkylene may be replaced by —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CSO—, — OCS-, -N = N-, -CH = N-, -N = CH-, -N (O) = N-, -N = N (O)-, -CH = CH-, -CF = CF- Or any hydrogen in the group replaced with -C≡C- may be replaced with halogen;
n 6 and n 7 are 0 or 1, but n 6 and n 7 are both 1 only when at least one of Z 6 and Z 7 is —CF 2 O—, and A 7 or When A 8 is a condensed ring having 9 or more carbon atoms, n 6 and n 7 are 0. )
The liquid crystal material according to any one of [4] to [12], comprising a compound represented by:
[14] R 3 is alkyl having 1 to 10 carbons, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH— or May be replaced by -C≡C-;
R 4 is halogen, —CN, —N═C═S, —CF 3 , —C≡C—CN, —C≡C—CF 3 ;
A 6 , A 7 and A 8 are each independently a benzene ring, naphthalene ring or cyclohexane ring, and any hydrogen in these rings may be replaced by halogen, and any —CH 2 — in this ring is — O— or —S— may be substituted and —CH═ may be substituted with —N═;
Z 6 and Z 7 are a single bond and alkylene having 1 to 4 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkylene is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CSO—. , —OCS—, —CH═CH—, —CF═CF—, or —C≡C—, and this alkylene and any —CH 2 — in the alkylene is —O—, —S—. Any hydrogen in the group replaced by —COO—, —OCO—, —CSO—, —OCS—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C— is replaced by halogen. Good,
The liquid crystal material according to [13].
[15] R 3 is alkyl having 1 to 10 carbons, and any —CH 2 — not adjacent to the aromatic ring in the alkyl may be replaced by —CH═CH—;
R 4 is halogen, —CN, —N═C═S, —CF 3 , —OCF 3 , —C≡C—CN, —CH═CH—CF 3 , —C≡C—CF 3 ;
A 6 , A 7 and A 8 are each independently a benzene ring, naphthalene ring or cyclohexane ring, and any hydrogen in these rings may be replaced by fluorine or chlorine, and any —CH 2 — in this ring May be replaced with -O- and -CH = may be replaced with -N =;
Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, —COO—, —CF 2 O— or —C≡C—.
The liquid crystal material according to [13].
[16] R 3 is alkyl having 1 to 10 carbons, and any —CH 2 — not adjacent to the aromatic ring in the alkyl may be replaced by —CH═CH—;
R 4 is halogen, —CN;
A 7 and A 8 are each independently a benzene ring, dioxane ring or cyclohexane ring, and any hydrogen in the benzene ring may be replaced by fluorine;
Z 7 is a single bond or —COO—;
The liquid crystal material according to [13], wherein n 6 is 0 and n 7 is 0 or 1.

[17] 成分2が、下記一般式(3)
(式中、R5は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
aはフッ素、塩素、−CN、−N=C=S、−CF3、−OCF3、−C≡C−CN、−CH=CH−CF3または−C≡C−CF3であり;
12は単結合、−COO−、−CF2O−または−C≡C−であり;
8〜L11は独立して水素またはフッ素である。)
で表される化合物からなる、[4]〜[12]のいずれかに記載の液晶材料。
[18] R5は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の芳香族環に隣接しない任意の−CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく;
aはフッ素または−CNであり;
12は−COO−であり、
8〜L11は独立して水素またはフッ素であり、それらの少なくとも2個以上がフッ素である、
[17]に記載の液晶材料。
[19] 成分2が、下記一般式(4)
(式中、R6は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
bはフッ素、塩素、−CF3、−OCF3、−C=C−CF3または−C≡C−CF3であり;
13およびZ14は、独立して単結合または−CF2O−であるが、少なくとも一つは−CF2O−であり;
12〜L17は独立して水素、フッ素または塩素である。)
で表される化合物からなる、[4]〜[12]のいずれかに記載の液晶材料。
[20] R6は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の芳香族環に隣接しない任意の−CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく;
bはフッ素、塩素、−CF3、−OCF3または−C=C−CF3であり;
13は単結合であり、Z14は−CF2O−であり、
12〜L17は独立して水素またはフッ素であり、それらの少なくとも2個以上がフッ素である、
[19]に記載の液晶材料。
[17] Component 2 is represented by the following general formula (3)
(In the formula, R 5 is alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH— , -CF = CF- or -C≡C-, and any hydrogen in the alkyl may be replaced by halogen;
X a is fluorine, chlorine, —CN, —N═C═S, —CF 3 , —OCF 3 , —C≡C—CN, —CH═CH—CF 3 or —C≡C—CF 3 ;
Z 12 is a single bond, —COO—, —CF 2 O— or —C≡C—;
L 8 to L 11 are independently hydrogen or fluorine. )
The liquid crystal material according to any one of [4] to [12], comprising a compound represented by:
[18] R 5 is alkyl having 1 to 10 carbons, and any —CH 2 — not adjacent to the aromatic ring in the alkyl may be replaced by —CH═CH—;
X a is fluorine or —CN;
Z 12 is —COO—
L 8 to L 11 are independently hydrogen or fluorine, and at least two of them are fluorine.
[17] The liquid crystal material according to [17].
[19] Component 2 is represented by the following general formula (4)
(In the formula, R 6 is alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH— , -CF = CF- or -C≡C-, and any hydrogen in the alkyl may be replaced by halogen;
X b is fluorine, chlorine, -CF 3, be -OCF 3, -C = C-CF 3 or -C≡C-CF 3;
Z 13 and Z 14 are independently a single bond or —CF 2 O—, but at least one is —CF 2 O—;
L 12 to L 17 are independently hydrogen, fluorine or chlorine. )
The liquid crystal material according to any one of [4] to [12], comprising a compound represented by:
[20] R 6 is alkyl having 1 to 10 carbons, and any —CH 2 — not adjacent to the aromatic ring in the alkyl may be replaced by —CH═CH—;
X b is fluorine, chlorine, —CF 3 , —OCF 3 or —C═C—CF 3 ;
Z 13 is a single bond, Z 14 is —CF 2 O—,
L 12 to L 17 are independently hydrogen or fluorine, and at least two of them are fluorine.
[19] The liquid crystal material according to [19].

[21] 液晶材料に含まれるキラル剤が、下記式(K1)〜(K5)
(式(K1)〜(K5)中、
Kは独立して、水素、ハロゲン、−CN、−N=C=O、−N=C=Sまたは炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
Aは独立して、芳香族性あるいは非芳香族性の3ないし8員環、または、炭素数9以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数1〜3のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、環の−CH2−は−O−、−S−または−NH−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよく;
Zは独立して、単結合、炭素数1〜8のアルキレンであるが、任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−N(O)=N−、−N=N(O)−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
Xは単結合、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−または−CH2CH2−であり;
mは1〜4である。)
で表される化合物を1種以上含む、[2]〜[20]のいずれかに記載の液晶材料。
[22] 液晶材料に含まれるキラル剤が、下記式(K2−1)〜(K2−8)および(K5−1)〜(K5−3)
(RKは独立して、炭素数3〜10のアルキルであり、このアルキル中の環に隣接する−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよい。)
で表される化合物を1種以上含む、[2]〜[20]のいずれかに記載の液晶材料。
[23] 液晶組成物Bの全重量に対して、キラル剤が1〜40重量%含まれる、[2]〜[22]のいずれかに記載の液晶材料。
[21] The chiral agent contained in the liquid crystal material is represented by the following formulas (K1) to (K5).
(In the formulas (K1) to (K5),
R K is independently hydrogen, halogen, —CN, —N═C═O, —N═C═S, or alkyl having 1 to 20 carbons, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C— may be substituted, and any hydrogen in the alkyl is halogen. May be replaced;
A is independently an aromatic or non-aromatic 3- to 8-membered ring, or a condensed ring having 9 or more carbon atoms, and any hydrogen in these rings is halogen, alkyl having 1 to 3 carbon atoms. Or may be replaced by haloalkyl, the ring —CH 2 — may be replaced by —O—, —S— or —NH—, and —CH═ may be replaced by —N═;
Z is independently a single bond or alkylene having 1 to 8 carbon atoms, but any —CH 2 — may be —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CSO—, —OCS. -, -N = N-, -CH = N-, -N = CH-, -N (O) = N-, -N = N (O)-, -CH = CH-, -CF = CF- or -C≡C- may be replaced, and any hydrogen may be replaced with a halogen;
X is a single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 — or —CH 2 CH 2 —;
m is 1-4. )
The liquid crystal material according to any one of [2] to [20], which contains one or more compounds represented by the formula:
[22] The chiral agent contained in the liquid crystal material is represented by the following formulas (K2-1) to (K2-8) and (K5-1) to (K5-3).
(R K is independently alkyl having 3 to 10 carbon atoms, and —CH 2 — adjacent to the ring in this alkyl may be replaced by —O—, and any —CH 2 — (CH = CH- may be substituted.)
The liquid crystal material according to any one of [2] to [20], which contains one or more compounds represented by the formula:
[23] The liquid crystal material according to any one of [2] to [22], wherein the chiral agent is contained in an amount of 1 to 40% by weight based on the total weight of the liquid crystal composition B.

[24]
[1]〜[23]のいずれかに記載の液晶材料と、重合性モノマーとを含む混合物。
[25] 重合性モノマーが光重合性モノマーまたは熱重合性モノマーである、[24]に記載の混合物。
[26] [24]または[25]に記載の混合物を重合して得られる、光学的に等方性の液晶相で駆動される素子に用いられる高分子/液晶複合材料。
[27] 前記混合物が光学的に等方性の液晶相または等方相で重合されて得られる、[26]に記載の高分子/液晶複合材料。
[28] 高分子/液晶複合材料に含まれる高分子がメソゲン部位を有する、[27]に記載の高分子/液晶複合材料。
[29] 高分子/液晶複合材料に含まれる高分子が架橋構造を有する、[26]〜[28]のいずれかに記載の高分子/液晶複合材料。
[30] 液晶材料を60〜99重量%、高分子を1〜40重量%含む、[26]〜[29]のいずれかに記載の高分子/液晶複合材料。
[31] ピッチが700nm以下である、[26]〜[30]のいずれかに記載の高分子/液晶複合材料。
[24]
[1] A mixture containing the liquid crystal material according to any one of [23] and a polymerizable monomer.
[25] The mixture according to [24], wherein the polymerizable monomer is a photopolymerizable monomer or a thermally polymerizable monomer.
[26] A polymer / liquid crystal composite material used for an element driven in an optically isotropic liquid crystal phase, obtained by polymerizing the mixture according to [24] or [25].
[27] The polymer / liquid crystal composite material according to [26], obtained by polymerizing the mixture in an optically isotropic liquid crystal phase or isotropic phase.
[28] The polymer / liquid crystal composite material according to [27], wherein the polymer contained in the polymer / liquid crystal composite material has a mesogen moiety.
[29] The polymer / liquid crystal composite material according to any one of [26] to [28], wherein the polymer contained in the polymer / liquid crystal composite material has a crosslinked structure.
[30] The polymer / liquid crystal composite material according to any one of [26] to [29], comprising 60 to 99% by weight of a liquid crystal material and 1 to 40% by weight of a polymer.
[31] The polymer / liquid crystal composite material according to any one of [26] to [30], wherein the pitch is 700 nm or less.

[32] 一方または両方の面に電極が配置され、
基板間に配置された高分子/液晶複合材料、および
電極を介して高分子/液晶複合材料に電界を印加する電界印加手段を備えた液晶素子であって、
前記高分子/液晶複合材料が、[26]〜[31]のいずれかに記載の高分子/液晶複合材料である液晶素子。
[33] 一方または両方の面に電極が配置され、少なくとも一方が透明な一組の基板、
基板間に配置された高分子/液晶複合材料、および
基板の外側に配置された偏光板
を有し、電極を介して高分子/液晶複合材料に電界を印加する電界印加手段を備えた液晶素子であって、
前記高分子/液晶複合材料が、[26]〜[31]のいずれかに記載の高分子/液晶複合材料である液晶素子。
[34] 一組の基板の少なくとも一方の基板上において、少なくとも2方向に電界を印加できるように電極が構成されている[32]または[33]に記載の液晶素子。
[35] 互いに平行に配置された一組の基板の一方または両方に、少なくとも2方向に電界を印加できるように電極が構成されている[32]または[33]に記載の液晶素子。
[36] 電極がマトリックス状に配置されて、画素電極を構成し、各画素がアクティブ素子を備え、このアクティブ素子が薄膜トランジスター(TFT)である[32]〜[35]のいずれかに記載の液晶素子。
[32] electrodes are disposed on one or both sides;
A polymer / liquid crystal composite material disposed between substrates, and a liquid crystal element comprising an electric field applying means for applying an electric field to the polymer / liquid crystal composite material via an electrode,
A liquid crystal element, wherein the polymer / liquid crystal composite material is the polymer / liquid crystal composite material according to any one of [26] to [31].
[33] A set of substrates in which electrodes are arranged on one or both surfaces, at least one of which is transparent;
A liquid crystal device comprising a polymer / liquid crystal composite material disposed between substrates and a polarizing plate disposed on the outside of the substrate, and having an electric field applying means for applying an electric field to the polymer / liquid crystal composite material via an electrode Because
A liquid crystal element, wherein the polymer / liquid crystal composite material is the polymer / liquid crystal composite material according to any one of [26] to [31].
[34] The liquid crystal device according to [32] or [33], wherein an electrode is configured so that an electric field can be applied in at least two directions on at least one of the pair of substrates.
[35] The liquid crystal device according to [32] or [33], wherein an electrode is configured to apply an electric field in at least two directions to one or both of a pair of substrates arranged in parallel to each other.
[36] The electrode according to any one of [32] to [35], wherein the electrodes are arranged in a matrix to form a pixel electrode, each pixel includes an active element, and the active element is a thin film transistor (TFT). Liquid crystal element.

本発明の、「高分子/液晶複合材料」とは、液晶材料と高分子の化合物の両者を含む複合材料であれば特に限定されないが、高分子の一部または全部が液晶材料に溶解していない状態で高分子が液晶材料と相分離している状態でもよい。 なお、本明細書において、特に言及がなければ、ネマチック相はキラルネマチック相を含まない、狭義のネマチック相を意味する。   The “polymer / liquid crystal composite material” of the present invention is not particularly limited as long as it is a composite material containing both a liquid crystal material and a polymer compound, but part or all of the polymer is dissolved in the liquid crystal material. The polymer may be in a state of being phase-separated from the liquid crystal material. In the present specification, unless otherwise specified, a nematic phase means a nematic phase in a narrow sense that does not include a chiral nematic phase.

本発明の好ましい態様に係る高分子/液晶複合材料は、光学的に等方性の液晶相を広い温度範囲で発現させることが可能である。また、本発明の好ましい態様に係る高分子/液晶複合材料は、電界除去後の残留複屈折の軽減が可能である。本発明の好ましい態様に係る高分子/液晶複合材料は、応答速度が極めて速い。また、本発明の好ましい態様に係る高分子/液晶複合材料は、これらの効果に基づいて表示素子等の液晶素子等に好適に用いることができる。   The polymer / liquid crystal composite material according to a preferred embodiment of the present invention can exhibit an optically isotropic liquid crystal phase in a wide temperature range. In addition, the polymer / liquid crystal composite material according to a preferred embodiment of the present invention can reduce residual birefringence after electric field removal. The polymer / liquid crystal composite material according to a preferred embodiment of the present invention has a very high response speed. The polymer / liquid crystal composite material according to a preferred embodiment of the present invention can be suitably used for a liquid crystal element such as a display element based on these effects.

本発明の液晶材料は、液晶材料と、高分子とを含む、光学的に等方性の液晶相で駆動される素子に用いられる、高分子/液晶複合材料に用いられる液晶材料であって、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を4.8℃以上の温度範囲で発現し、ネマチック相を発現しない液晶材料である。
ネマチック相(キラルネマチック相を除く)を発現する液晶化合物および組成物は、どのような温度でも光学的に等方性の液晶相を発現しない。したがって、本発明の複合材料および当該複合材料に含まれる液晶材料は、ネマチック相を、どのような温度でも発現しない。
また、ネマチック相とキラルネマチック相は共に光学的に等方性の液晶相ではない。したがって、光学的に等方性の液晶相で駆動する素子に用いる本発明の複合材料は、ネマチック相またはキラルネマチック相で駆動される素子に用いられるものではない。
本発明の高分子/液晶複合材料は、光学的に等方性の液晶相で駆動させる素子に用いられる光学的に等方性の高分子/液晶複合材料である。すなわち、本発明の高分子/液晶複合材料は、液晶素子に用いられる複合材料であって、光学的に等方性の性質を示す液晶状態(例えばブルー相)で液晶素子に用いることができる複合材料である。
The liquid crystal material of the present invention is a liquid crystal material used for a polymer / liquid crystal composite material used for an element driven in an optically isotropic liquid crystal phase, including a liquid crystal material and a polymer, It is a liquid crystal material that exhibits an optically isotropic liquid crystal phase in the temperature range of 4.8 ° C. or higher and does not exhibit a nematic phase.
Liquid crystal compounds and compositions that exhibit a nematic phase (excluding a chiral nematic phase) do not exhibit an optically isotropic liquid crystal phase at any temperature. Therefore, the composite material of the present invention and the liquid crystal material contained in the composite material do not develop a nematic phase at any temperature.
Further, both the nematic phase and the chiral nematic phase are not optically isotropic liquid crystal phases. Therefore, the composite material of the present invention used for an element driven by an optically isotropic liquid crystal phase is not used for an element driven by a nematic phase or a chiral nematic phase.
The polymer / liquid crystal composite material of the present invention is an optically isotropic polymer / liquid crystal composite material used for an element driven in an optically isotropic liquid crystal phase. That is, the polymer / liquid crystal composite material of the present invention is a composite material used for a liquid crystal element, and can be used for a liquid crystal element in a liquid crystal state (for example, a blue phase) that exhibits optically isotropic properties. Material.

1 液晶材料
本発明の複合材料に含まれる液晶材料は、特に限定されないが、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を4.8℃以上の温度範囲で発現し、ネマチック相を発現しない。
本発明の複合材料に含まれる液晶組成物a(液晶組成物Aから全てのキラル剤を除いた組成物)の誘電率異方性の正負は特に制限されるものではないが、誘電率異方性が正の液晶組成物aが好ましい。また、前記液晶材料の誘電率異方性値(Δε)の絶対値と屈折率異方性値(Δn)とは大きいほど電気複屈折は大きくなるため、いずれも大きいほど好ましい。
1 Liquid Crystal Material The liquid crystal material included in the composite material of the present invention is not particularly limited, but an optically isotropic liquid crystal phase is expressed in a temperature range of 4.8 ° C. or higher in the temperature rising process, and a nematic phase is expressed. do not do.
The sign of dielectric anisotropy of the liquid crystal composition a (a composition obtained by removing all chiral agents from the liquid crystal composition A) contained in the composite material of the present invention is not particularly limited. A liquid crystal composition a having positive properties is preferred. Further, the larger the absolute value of the dielectric anisotropy value (Δε) and the refractive index anisotropy value (Δn) of the liquid crystal material, the larger the electric birefringence.

本発明の高分子/液晶複合材料は、低駆動電圧を達成するために1×10-11mV-2以上のカー係数を示すことが好ましく、1×10-8mV-2以上のカー係数を示すことがさらに好ましい。
本発明の複合材料において、温度差10℃におけるカー係数の比が1.5以下である領域が存在すること、すなわち、電気複屈折率の温度依存性が小さく、広い温度範囲にわたって安定しているということが好ましい。
The polymer / liquid crystal composite material of the present invention preferably exhibits a Kerr coefficient of 1 × 10 −11 mV −2 or higher in order to achieve a low driving voltage, and has a Kerr coefficient of 1 × 10 −8 mV −2 or higher. It is more preferable to show.
In the composite material of the present invention, there is a region where the ratio of the Kerr coefficient at a temperature difference of 10 ° C. is 1.5 or less, that is, the temperature dependency of the electric birefringence is small and stable over a wide temperature range. It is preferable.

本発明の複合材料に含まれる液晶組成物aにおける屈折率異方性(Δn)と誘電率異方性(Δε)の積の絶対値は、0.5〜60であることが好ましく、より好ましくは2〜60であり、特に表示素子に用いる場合には5〜60がさらに好ましい。Δnを大きくする、あるいはΔεを大きくする、あるいは両者を大きくすることで、前述の積を大きくすることができる。一般的に、この積を大きくすることで、ΔnEが大きくなり駆動電圧が低下する。 The absolute value of the product of refractive index anisotropy (Δn) and dielectric anisotropy (Δε) in the liquid crystal composition a contained in the composite material of the present invention is preferably 0.5 to 60, more preferably. Is 2 to 60, and 5 to 60 is more preferable particularly when used for a display element. By increasing Δn, increasing Δε, or increasing both, the aforementioned product can be increased. In general, by increasing this product, Δn E increases and the drive voltage decreases.

また、ピッチは相関長と密接な関係があるので、高分子の混合割合、キラル剤の添加割合、キラル剤のHTP等を考慮し目的に応じて最適化することが好ましい。好ましい相関長は10nm〜800nmであるが、カー係数は相関長の二乗に比例するので、光学的に等方性の液晶相が得られる範囲で可能な限り長いことが好ましい。   In addition, since the pitch has a close relationship with the correlation length, it is preferable to optimize according to the purpose in consideration of the mixing ratio of the polymer, the addition ratio of the chiral agent, the HTP of the chiral agent, and the like. The correlation length is preferably 10 nm to 800 nm, but the Kerr coefficient is proportional to the square of the correlation length, and thus is preferably as long as possible within the range in which an optically isotropic liquid crystal phase is obtained.

本発明の複合材料に含まれる液晶材料は、キラル剤と共に光学活性を有さない液晶化合物も使用することもできる。液晶化合物の粘度は屈折率変化の応答時間と相関があり、高速応答性を必要とする場合には、低粘性を持つ液晶化合物が好ましい。そこで、キラル剤と共に用いられる光学活性を有さない液晶化合物の粘度は1000mPa・s以下であることが好ましく、400mPa・s以下であることがさらに好ましく、200mPa・s以下であることが特に好ましい。   As the liquid crystal material contained in the composite material of the present invention, a liquid crystal compound having no optical activity can be used together with the chiral agent. The viscosity of the liquid crystal compound has a correlation with the response time of the refractive index change, and a liquid crystal compound having a low viscosity is preferable when high-speed response is required. Accordingly, the viscosity of the liquid crystal compound having no optical activity used with the chiral agent is preferably 1000 mPa · s or less, more preferably 400 mPa · s or less, and particularly preferably 200 mPa · s or less.

一般的に、本発明の液晶材料を構成するキラル剤と光学活性を有さない液晶化合物との重量比が1:99〜40:60の範囲であれば、液晶素子で機能できる程度の粘度を有し、かつ光学的に等方性の液晶相を発現する複合材料が提供できる。   Generally, when the weight ratio of the chiral agent constituting the liquid crystal material of the present invention to the liquid crystal compound having no optical activity is in the range of 1:99 to 40:60, the viscosity is such that it can function in a liquid crystal element. A composite material having an optically isotropic liquid crystal phase can be provided.

本発明の高分子/液晶複合材料に用いられる液晶化合物としては、たとえば、式(1)で表される化合物と、式(2)で表される化合物、式(3)で表される化合物、式(4)で表される化合物が挙げられる。
そして、本発明の高分子/液晶複合材料に用いられる液晶材料としては例えば、式(1)で表される化合物と、式(2)、式(3)または式(4)で表される化合物等とを混合して得られる液晶組成物Aにさらに一定量のキラル剤を添加して得られる、光学的に等方性の液晶相を発現する液晶組成物Bである。ただし液晶組成物Aは光学的に等方性の液晶相を発現しない範囲内でキラル剤を含有していてもよい。
本発明の液晶組成物Aにおいて、成分1は、式(1)で表される1つの化合物、または、式(1)で表される複数の化合物からなることが好ましいが、透明点が高い化合物であれば式(1)で表される化合物に限定されない。同様に、成分2は、式(2)、式(3)または式(4)で表される1つの化合物、または、式(2)、式(3)または式(4)で表される複数の化合物からなることが好ましいが、透明点が低い化合物であれば式(2)、式(3)または式(4)で表される化合物に限定されない。
Examples of the liquid crystal compound used in the polymer / liquid crystal composite material of the present invention include a compound represented by the formula (1), a compound represented by the formula (2), a compound represented by the formula (3), The compound represented by Formula (4) is mentioned.
And as a liquid crystal material used for the polymer / liquid crystal composite material of the present invention, for example, a compound represented by formula (1) and a compound represented by formula (2), formula (3) or formula (4) This is a liquid crystal composition B that exhibits an optically isotropic liquid crystal phase, which is obtained by further adding a certain amount of chiral agent to the liquid crystal composition A obtained by mixing the above and the like. However, the liquid crystal composition A may contain a chiral agent as long as it does not exhibit an optically isotropic liquid crystal phase.
In the liquid crystal composition A of the present invention, the component 1 is preferably composed of one compound represented by the formula (1) or a plurality of compounds represented by the formula (1), but has a high clearing point. If it is, it will not be limited to the compound represented by Formula (1). Similarly, Component 2 includes one compound represented by Formula (2), Formula (3), or Formula (4), or a plurality of compounds represented by Formula (2), Formula (3), or Formula (4). However, the compound is not limited to the compound represented by Formula (2), Formula (3), or Formula (4) as long as the compound has a low clearing point.

また、本明細書において、液晶組成物とは液晶相を有する組成物、または、液晶相を有する材料との混合により液晶相−非液晶等方相転移温度を著しく低下させることのないものをいう。
また、液晶化合物あるいは液晶組成物が液晶相を発現しない場合は、後述する液晶相−非液晶等方相転移点の外挿法による算出法を適用する。液晶相−非液晶等方相転移点が液晶の熱分解温度より高温である化合物、組成物についてもこの外挿法を適用してもよい。
In this specification, a liquid crystal composition means a composition having a liquid crystal phase or a liquid crystal phase that does not significantly reduce the liquid crystal phase-non-liquid crystal isotropic phase transition temperature by mixing with a material having a liquid crystal phase. .
Further, when the liquid crystal compound or the liquid crystal composition does not exhibit a liquid crystal phase, a calculation method by extrapolation of a liquid crystal phase-non-liquid crystal isotropic phase transition point described later is applied. This extrapolation method may also be applied to compounds and compositions whose liquid crystal phase-non-liquid crystal isotropic phase transition point is higher than the thermal decomposition temperature of the liquid crystal.

1.1 液晶組成物A
液晶組成物Aは、ネマチック相と非液晶等方相とが共存する上限温度と下限温度との差、または、キラルネマチック相と非液晶等方相とが共存する上限温度と下限温度との差が3.0℃以上であり、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を発現しない組成物である。
液晶組成物Aは、上記の性質を有せば特に限定されず、キラル剤を含んでも含まなくてもよい。
1.1.1 透明点
本発明の液晶組成物Aにおいて、当該液晶組成物Aに含まれる成分1の透明点(T1)と成分2の透明点(T2)と後述の液晶組成物Bの透明点(TxB)は、
1>T2
1−TxB≧100℃
を満たすことが好ましい。また、
1>T2
1−TxB≧150℃
であることがさらに好ましい。また、
1>T2
1−TxB≧200℃
であることが特に好ましい。
ここで、成分1および成分2がそれぞれ複数の化合物を含む場合、それらの透明点は、成分1または成分2のそれぞれを構成する各化合物の重量比に基づいて得られた組成物の透明点である。
1.1 Liquid crystal composition A
The liquid crystal composition A has a difference between a maximum temperature and a minimum temperature at which a nematic phase and a non-liquid crystal isotropic phase coexist, or a difference between a maximum temperature and a minimum temperature at which a chiral nematic phase and a non-liquid crystal isotropic phase coexist. Is a composition that does not exhibit an optically isotropic liquid crystal phase in the temperature rising process.
The liquid crystal composition A is not particularly limited as long as it has the above properties, and may or may not contain a chiral agent.
1.1.1 Clearing Point In the liquid crystal composition A of the present invention, the clearing point (T 1 ) of component 1 and the clearing point (T 2 ) of component 2 contained in the liquid crystal composition A and the liquid crystal composition B described later. The clearing point (TxB) of
T 1 > T 2
T 1 −TxB ≧ 100 ° C.
It is preferable to satisfy. Also,
T 1 > T 2
T 1 −TxB ≧ 150 ° C.
More preferably. Also,
T 1 > T 2
T 1 −TxB ≧ 200 ° C.
It is particularly preferred that
Here, when Component 1 and Component 2 each contain a plurality of compounds, their clearing points are the clearing points of the compositions obtained based on the weight ratios of the respective compounds constituting Component 1 or Component 2, respectively. is there.

透明点の高い化合物(群)である成分1および透明点の低い化合物(群)である成分2を選択し、場合によっては、Δn、Δε等の他の物性パラメーターを考慮して成分1にも成分2にも該当しない成分(第3成分)およびキラル剤を加えることによって、透明点TxAの液晶組成物Aが調製できる。   Component 1 which is a compound (group) having a high clearing point and component 2 which is a compound (group) having a low clearing point are selected, and in some cases, other physical property parameters such as Δn and Δε are also considered. A liquid crystal composition A having a clearing point TxA can be prepared by adding a component (third component) that does not correspond to component 2 and a chiral agent.

たとえば、液晶組成物Aが5つの化合物A1〜A5からなり、それらの化合物の透明点が高い方から順に、化合物A1、化合物A2、化合物A3、化合物A4、化合物A5であった場合、少なくとも透明点の最も高い化合物A1が成分1に該当し、透明点の最も低い化合物A5が成分2の化合物に該当する。さらに、任意に、透明点が2番目に高い化合物A2が成分1に含まれてもよく、他方、透明点が2番目に低い化合物A4が成分2に含まれてもよい。また、成分1にも成分2にも該当しない化合物があってもよいから、たとえば、化合物A1および化合物A2が成分1の化合物に該当し、化合物A4および化合物A5が成分2の化合物に該当した場合、化合物A3は成分1にも成分2にも該当しない第3成分となる。   For example, when the liquid crystal composition A is composed of five compounds A1 to A5, and these compounds are in order from the highest clearing point of the compound A1, compound A2, compound A3, compound A4, and compound A5, at least the clearing point The compound A1 having the highest clearing point corresponds to the component 1, and the compound A5 having the lowest clearing point corresponds to the compound of the component 2. Furthermore, optionally, compound A2 having the second highest clearing point may be included in component 1, while compound A4 having the second lowest clearing point may be included in component 2. In addition, since there may be a compound that does not correspond to neither component 1 nor component 2, for example, when compound A1 and compound A2 correspond to the compound of component 1, and compound A4 and compound A5 correspond to the compound of component 2 Compound A3 is a third component that does not correspond to Component 1 or Component 2.

すなわち、液晶組成物Aに含まれる各化合物が成分1または成分2に該当するか否かは特に限定されず、液晶組成物Aに含まれる各化合物を比較的透明点の高い成分1と、比較的透明点の低い成分2に分けた場合、成分1と成分2と液晶組成物との透明点が上記式を満たすことが好ましいのである。   That is, whether or not each compound contained in the liquid crystal composition A corresponds to the component 1 or the component 2 is not particularly limited, and each compound contained in the liquid crystal composition A is compared with the component 1 having a relatively high clearing point. When it is divided into components 2 having a low clearing point, it is preferable that clearing points of component 1, component 2 and the liquid crystal composition satisfy the above formula.

液晶組成物Aがキラル剤を含む場合、液晶組成物はキラル剤を含まない液晶組成物aとキラル剤とに区別できるが、一般的に、液晶組成物aの透明点(Txa)は液晶組成物Aの透明点(TxA)よりも高く、液晶組成物Aの透明点(TxA)は液晶組成物Bの透明点(TxB)よりも高い。この場合、T1、T2およびTxaは、
1>T2
1−Txa≧100℃
を満たすことが好ましい。また、
1>T2
1−Txa≧150℃
を満たすことがさらに好ましく、
1>T2
1−Txa≧200℃
を満たすことが特に好ましい。
When the liquid crystal composition A contains a chiral agent, the liquid crystal composition can be classified into a liquid crystal composition a that does not contain a chiral agent and a chiral agent. The clearing point (TxA) of the liquid crystal composition A is higher than the clearing point (TxB) of the liquid crystal composition B. In this case, T 1 , T 2 and Txa are
T 1 > T 2
T 1 −Txa ≧ 100 ° C.
It is preferable to satisfy. Also,
T 1 > T 2
T 1 −Txa ≧ 150 ° C.
More preferably,
T 1 > T 2
T 1 −Txa ≧ 200 ° C.
It is particularly preferable to satisfy

透明点の算出法は、以下の通りである。すなわち、それぞれの組成比(重量)が、化合物A1:化合物A2:化合物A3:化合物A4:化合物A5=C1:C2:C3:C4:C5であり、成分1は化合物A1と化合物A2からなり、成分2は化合物A4と化合物A5からなる場合、T1は化合物A1と化合物A2をC1:C2の比率(重量)で混合した混合物における透明点であり、T2は化合物A4と化合物A5をC4:C5の比率(重量)で混合した混合物における透明点である。 The clearing point is calculated as follows. That is, each composition ratio (weight) is Compound A1: Compound A2: Compound A3: Compound A4: Compound A5 = C1: C2: C3: C4: C5, and Component 1 is composed of Compound A1 and Compound A2. When 2 is composed of compound A4 and compound A5, T 1 is a clearing point in a mixture in which compound A1 and compound A2 are mixed at a ratio (weight) of C1: C2, and T 2 is compound C4: C5. It is a clearing point in a mixture mixed at a ratio (weight) of.

ここで、透明点とは、化合物または組成物が昇温過程で、非液晶等方相を発現する点をいう。透明点の具体例としては、ネマチック相から非液晶等方相への相転移点であるN−I点等が挙げられる。また、本発明の液晶組成物の場合、非液晶等方相と液晶相の共存状態が発現することがあるが、この場合は昇温過程において非液晶等方相が最初に発現した温度を透明点とする。また液晶相を発現しない化合物、すなわちK−I点を有する化合物の透明点は、K−I点以下であり、必要に応じて、後述の液晶相−非液晶等方相転移点の外挿法による算出法を適用してもよい。   Here, the clearing point refers to a point at which the compound or composition exhibits a non-liquid crystal isotropic phase during the temperature rising process. Specific examples of the clearing point include an NI point which is a phase transition point from a nematic phase to a non-liquid crystal isotropic phase. In the case of the liquid crystal composition of the present invention, the coexistence state of the non-liquid crystal isotropic phase and the liquid crystal phase may be manifested. In this case, the temperature at which the non-liquid crystal isotropic phase is first manifested during the temperature rising process is transparent. Let it be a point. Further, the clearing point of a compound that does not exhibit a liquid crystal phase, that is, a compound having a KI point is equal to or lower than the KI point, and if necessary, an extrapolation method of a liquid crystal phase-non-liquid crystal isotropic phase transition point described later. You may apply the calculation method by.

1.1.2 成分1
成分1は、比較的透明点が高い化合物からなることが好ましい。具体的には、成分1は、式(1)で表される化合物からなることが好ましい。式(1)中、R1は水素、炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。これらの中でも、R1は、好ましくは、炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、さらに好ましくは、炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。これらの中でも、R1は炭素数1〜10のアルキルまたはアルコキシが最も好ましい。
1.1.2 Component 1
Component 1 is preferably composed of a compound having a relatively high clearing point. Specifically, component 1 is preferably composed of a compound represented by formula (1). In formula (1), R 1 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, — CH = CH—, —CF═CF—, or —C≡C— may be substituted, and any hydrogen in the alkyl group may be substituted with a halogen. Among these, R 1 is preferably alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, — CH═CH— or —C≡C— may be substituted, and more preferably alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl may be —CH═CH— or — C≡C— may be substituted. Among these, R 1 is most preferably alkyl or alkoxy having 1 to 10 carbon atoms.

式(1)中、R2は水素、ハロゲン、−CN、−N=C=O、−N=C=S、−CF3、−OCF3または炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、このアルキル中の−CH3は−CNで置き換えられてもよい。これらの中でも、R2は好ましくは、ハロゲン、−CN、−N=C=O、−N=C=S、−CF3、−OCF3または炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、このアルキル中の−CH3は−CNで置き換えられてもよく、さらに好ましくは、R2はフッ素、塩素、−CN、−N=C=Sまたは炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。 In the formula (1), R 2 is hydrogen, halogen, —CN, —N═C═O, —N═C═S, —CF 3 , —OCF 3, or alkyl having 1 to 20 carbon atoms. Any —CH 2 — may be replaced by —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C—, any hydrogen in the alkyl may be replaced by halogen, -CH 3 in the alkyl may be replaced by -CN. Among these, R 2 is preferably halogen, —CN, —N═C═O, —N═C═S, —CF 3 , —OCF 3, or alkyl having 1 to 20 carbon atoms. Any —CH 2 — may be replaced with —O—, —CH═CH—, or —C≡C—, and any hydrogen in the alkyl may be replaced with a halogen; the -CH 3 of which may be replaced by -CN, more preferably, R 2 is fluorine, chlorine, -CN, alkyl of -N = C = S or C 1-20, optionally in the alkyl —CH 2 — may be replaced by —O—, —CH═CH—, or —C≡C—.

式(1)中、A1〜A5は独立して芳香族性あるいは非芳香族性の3〜8員環、または炭素数9以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数1〜3のアルキル、またはハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、環の−CH2−は−O−、−S−または−NH−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよいが、A1〜A5がテトラヒドロピラン環であることはない。これらの中でも、A1〜A5は好ましくは、独立してベンゼン環、ナフタレン環、ジオキサン環またはシクロヘキサン環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数1〜3のアルキル、またはハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、環の−CH2−は−O−または−S−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよく、さらに好ましくは、A1〜A5は独立してベンゼン環、ナフタレン環、ジオキサン環またはシクロヘキサン環であり、ベンゼン環またはナフタレン環の任意の水素がフッ素または塩素、メチル、またはハロゲン化メチルで置き換えられてもよく、−CH2−は−O−または−S−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよい。これらの中でも、A1〜A5は、最も好ましくは、独立してベンゼン環、ピリミジン環、ジオキサン環またはシクロヘキサン環であり、ベンゼン環の任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい。 In the formula (1), A 1 to A 5 are independently aromatic or non-aromatic 3 to 8 membered rings or condensed rings having 9 or more carbon atoms, and any hydrogen in these rings is halogen. , An alkyl having 1 to 3 carbon atoms, or an alkyl halide, and —CH 2 — in the ring may be replaced with —O—, —S—, or —NH—, and —CH═ is — it may be replaced by N =, but not a 1 to a 5 is a tetrahydropyran ring. Among these, A 1 to A 5 are preferably independently a benzene ring, naphthalene ring, dioxane ring or cyclohexane ring, and any hydrogen in these rings is halogen, alkyl having 1 to 3 carbon atoms, or halogen. The ring —CH 2 — may be replaced with —O— or —S—, —CH═ may be replaced with —N═, and more preferably A 1. to a 5 is a benzene ring are independently a naphthalene ring, a dioxane ring or a cyclohexane ring, any hydrogen fluorine or chlorine benzene ring or a naphthalene ring, may be replaced by methyl or halogenated methyl,, -CH 2 — may be replaced with —O— or —S—, and —CH═ may be replaced with —N═. Among these, A 1 to A 5 are most preferably independently a benzene ring, a pyrimidine ring, a dioxane ring or a cyclohexane ring, and any hydrogen in the benzene ring may be replaced with fluorine.

式(1)中、Z1〜Z4は独立して単結合、炭素数1〜8のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−N(O)=N−、−N=N(O)−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。これらの中でも、Z1〜Z4は好ましくは、独立して単結合、炭素数1〜4のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、さらに好ましくは、Z1〜Z4は独立して単結合、−COO−、−CF2O−または−C≡C−である。 In the formula (1), Z 1 to Z 4 are each independently a single bond and alkylene having 1 to 8 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkylene is —O—, —S—, —COO. -, -OCO-, -CSO-, -OCS-, -N = N-, -CH = N-, -N = CH-, -N (O) = N-, -N = N (O)-, —CH═CH—, —CF═CF—, or —C≡C— may be substituted, and any hydrogen may be substituted with a halogen. Among these, Z 1 to Z 4 are preferably independently a single bond and alkylene having 1 to 4 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkylene is —O—, —S—, — COO—, —OCO—, —CSO—, —OCS—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C— may be substituted, and any hydrogen may be replaced with halogen. More preferably, Z 1 to Z 4 are each independently a single bond, —COO—, —CF 2 O—, or —C≡C—.

式(1)中、n1〜n3は独立して0または1であり、R2が水素またはフッ素の場合はn2およびn3は1であり、Z1〜Z4の少なくとも一つが−CF2O−である場合はn2およびn3は1であり、Z4が−COO−である場合は、n2とn3が1であり、A4またはA5の少なくとも一つが炭素数9以上の縮合環である場合のみn1〜n3すべてが0となりうる。これらの中でも、n1〜n3は好ましくは、独立して0または1であり、R2が水素またはフッ素の場合はn2およびn3は1であり、A4またはA5の少なくとも一つが炭素数9以上の縮合環である場合のみn1〜n3すべてが0となりうる。これらの中でも、n1〜n3は、さらに好ましくは、独立して0または1であり、R2が水素またはフッ素の場合はn2およびn3は1であり、A4またはA5の少なくとも一つが炭素数9以上の縮合環である場合のみn1〜n3すべてが0となりうる。 In formula (1), n 1 to n 3 are independently 0 or 1, n 2 and n 3 are 1 when R 2 is hydrogen or fluorine, and at least one of Z 1 to Z 4 is — When CF 2 O—, n 2 and n 3 are 1, and when Z 4 is —COO—, n 2 and n 3 are 1, and at least one of A 4 or A 5 is carbon number. Only in the case of 9 or more condensed rings, all of n 1 to n 3 can be 0. Among these, n 1 to n 3 are preferably independently 0 or 1, n 2 and n 3 are 1 when R 2 is hydrogen or fluorine, and at least one of A 4 or A 5 is Only when it is a condensed ring having 9 or more carbon atoms, all of n 1 to n 3 can be 0. Among these, n 1 to n 3 are more preferably independently 0 or 1, n 2 and n 3 are 1 when R 2 is hydrogen or fluorine, and at least of A 4 or A 5 Only when one is a condensed ring having 9 or more carbon atoms, all of n 1 to n 3 can be 0.

また、式(1)で表される化合物は、透明点が150℃〜400℃であることが好ましく、200℃〜350℃であることがさらに好ましい。透明点が150℃より低いと、成分1の透明点(T1)と液晶組成物Bの透明点(TxB)の関係式(T1−TxB≧100℃)を満たす上で不利となる。透明点が400℃を超えると、組み合わせる他の化合物によっては、相溶性が悪くなり、低温で結晶が析出するなど、液晶相の下限温度が高くなることがある。 Moreover, it is preferable that a clearing point is 150 to 400 degreeC, and, as for the compound represented by Formula (1), it is more preferable that it is 200 to 350 degreeC. When the clearing point is lower than 150 ° C., it is disadvantageous in satisfying the relational expression (T 1 −TxB ≧ 100 ° C.) between the clearing point (T 1 ) of component 1 and the clearing point (TxB) of the liquid crystal composition B. When the clearing point exceeds 400 ° C., depending on other compounds to be combined, the compatibility may be deteriorated, and the lower limit temperature of the liquid crystal phase may be increased, for example, crystals are precipitated at a low temperature.

1.1.3 成分2
成分2は、透明点が低く、誘電率異方性が大きい化合物が好ましい。具体的には、成分2は、式(2)、式(3)または式(4)で表される化合物からなることが好ましい。
1.1.3 Component 2
Component 2 is preferably a compound having a low clearing point and a large dielectric anisotropy. Specifically, Component 2 is preferably composed of a compound represented by Formula (2), Formula (3), or Formula (4).

1.1.3.1 式(2)で表される化合物
式(2)中、R3は水素、炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。これらの中でも、R3は好ましくは、炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、R3は、さらに好ましくは、炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。R3は、最も好ましくは、炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−で置き換えられてもよい。
1.1.3.1 Compound represented by formula (2) In formula (2), R 3 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, and any —CH 2 — in the alkyl is — O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C— may be substituted, and any hydrogen in the alkyl is replaced with halogen. May be. Among these, R 3 is preferably alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH. ═CH— or —C≡C— may be substituted, and R 3 is more preferably alkyl having 1 to 10 carbons, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, It may be replaced by —CH═CH— or —C≡C—. R 3 is most preferably alkyl having 1 to 10 carbons, and any —CH 2 — in the alkyl may be replaced by —O—.

式(2)中、R4はハロゲン、−CN、−N=C=O、−N=C=S、−CF3−、−OCF3−、−C≡C−CN、または−C≡C−CF3である。これらの中でも、R4は好ましくは、ハロゲン、−CN、−N=C=S、−CF3、−C≡C−CN、−C≡C−CF3である。 In the formula (2), R 4 represents halogen, —CN, —N═C═O, —N═C═S, —CF 3 —, —OCF 3 —, —C≡C—CN, or —C≡C. it is a -CF 3. Among these, R 4 is preferably halogen, —CN, —N═C═S, —CF 3 , —C≡C—CN, —C≡C—CF 3 .

式(2)中、A6、A7とA8は独立して芳香族性あるいは非芳香族性の3〜8員環、または炭素数9以上の縮合環であり、この環の任意の水素がハロゲン、炭素数1〜3のアルキル、またはハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、この環の任意の−CH2−は−O−、−S−または−NH−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよい。
これらの中でも、A6、A7とA8は、さらに好ましくは、独立してベンゼン環、ナフタレン環またはシクロヘキサン環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数1〜3のアルキル、またはハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、この環の任意の−CH2−は−O−または−S−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよく、さらに好ましくは、A6、A7とA8は独立してベンゼン環、ナフタレン環またはシクロヘキサン環であり、これらの環の任意の水素がフッ素または塩素、メチル、またはハロゲン化メチルで置き換えられてもよく、この環の任意の−CH2−は−O−または−S−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよい。A6、A7とA8は、最も好ましくは、独立してベンゼン環、ピリミジン環、ジオキサン環またはシクロヘキサン環であり、ベンゼン環の任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい。
In the formula (2), A 6 , A 7 and A 8 are each independently an aromatic or non-aromatic 3- to 8-membered ring or a condensed ring having 9 or more carbon atoms, and any hydrogen in this ring May be replaced by halogen, alkyl having 1 to 3 carbon atoms, or alkyl halide, and any —CH 2 — in the ring may be replaced by —O—, —S— or —NH—, -CH = may be replaced by -N =.
Among these, A 6 , A 7 and A 8 are more preferably independently a benzene ring, a naphthalene ring or a cyclohexane ring, and any hydrogen in these rings is halogen, alkyl having 1 to 3 carbon atoms, Or an alkyl halide, any —CH 2 — in the ring may be replaced with —O— or —S—, —CH═ may be replaced with —N═, and Preferably, A 6 , A 7 and A 8 are independently a benzene ring, a naphthalene ring or a cyclohexane ring, and any hydrogen in these rings may be replaced with fluorine, chlorine, methyl or methyl halide , any -CH 2 in the ring - may be replaced by -O- or -S-, -CH = may be replaced by -N =. A 6 , A 7 and A 8 are most preferably independently a benzene ring, a pyrimidine ring, a dioxane ring or a cyclohexane ring, and any hydrogen in the benzene ring may be replaced with fluorine.

式(2)中、Z6およびZ7は単結合または炭素数1〜8のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−N(O)=N−、−N=N(O)−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキレン中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。これらの中でも、Z6およびZ7は好ましくは、単結合、炭素数1〜4のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキレン中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、さらに好ましくは、Z6およびZ7は単結合、−COO−、−CF2O−または−C≡C−である。最も好ましくは、Z6は単結合、−CF2O−または−COO−である。 In formula (2), Z 6 and Z 7 are a single bond or alkylene having 1 to 8 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkylene is —O—, —S—, —COO—, — OCO-, -CSO-, -OCS-, -N = N-, -CH = N-, -N = CH-, -N (O) = N-, -N = N (O)-, -CH = CH—, —CF═CF— or —C≡C— may be replaced, and any hydrogen in the alkylene may be replaced with a halogen. Among these, Z 6 and Z 7 are preferably a single bond and alkylene having 1 to 4 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkylene is —O—, —S—, —COO—, -OCO-, -CSO-, -OCS-, -CH = CH-, -CF = CF- or -C≡C- may be substituted, and any hydrogen in the alkylene may be replaced by halogen. More preferably still, Z 6 and Z 7 are a single bond, —COO—, —CF 2 O— or —C≡C—. Most preferably, Z 6 is a single bond, —CF 2 O— or —COO—.

式(2)中、n6およびn7は0または1であるが、n6とn7が共に1となるのは、Z6およびZ7の少なくとも一方が−CF2O−である場合のみであり、A7あるいはA8が炭素数9以上の縮合環である場合、n6およびn7は0である。これらの中でも、好ましくは、Z7が−CF2O−でn6とn7が共に1であるか、Z7が単結合あるいは−COO−で、n6が0かつn7が1である。 In formula (2), n 6 and n 7 are 0 or 1, but n 6 and n 7 are both 1 only when at least one of Z 6 and Z 7 is —CF 2 O—. And when A 7 or A 8 is a condensed ring having 9 or more carbon atoms, n 6 and n 7 are 0. Among these, Z 7 is preferably —CF 2 O— and n 6 and n 7 are both 1, or Z 7 is a single bond or —COO—, and n 6 is 0 and n 7 is 1.

1.1.3.2 式(3)で表される化合物
式(3)中、R5は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。これらの中でも、R5は、好ましくは、炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。
1.1.3.2 Compound represented by Formula (3) In Formula (3), R 5 is alkyl having 1 to 10 carbons, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—. , -S-, -COO-, -OCO-, -CH = CH-, -CF = CF- or -C≡C-, and any hydrogen in the alkyl is replaced by halogen. Also good. Among these, R 5 is preferably alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and arbitrary —CH 2 — in the alkyl is replaced by —O—, —CH═CH— or —C≡C—. May be.

式(3)中、Xaはフッ素、塩素、−CN、−N=C=S、−CF3、−OCF3、−C≡C−CNまたは−C≡C−CF3である。 In the formula (3), X a is fluorine, chlorine, —CN, —N═C═S, —CF 3 , —OCF 3 , —C≡C—CN or —C≡C—CF 3 .

式(3)中、Z12は単結合、−COO−または−C≡C−であり、これらの中でも−COO−が好ましい。 In the formula (3), Z 12 is a single bond, —COO— or —C≡C—, and among these, —COO— is preferable.

式(3)中、L8〜L11は独立して水素またはフッ素である。これらの中でも、 L8〜L11は、好ましくは、独立して水素またはフッ素であり、それらの少なくとも2個以上がフッ素である。 Wherein (3), L 8 ~L 11 are independently hydrogen or fluorine. Among these, L 8 to L 11 are preferably independently hydrogen or fluorine, and at least two of them are fluorine.

1.1.3.3 式(4)で表される化合物
式(4)中、R6は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。これらの中でも、R6は、好ましくは、炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−で置き換えられてもよく、また芳香族環に隣接しない−CH2−は−CH=CH−で置き換えられてもよい。
1.1.3.3 Compound represented by formula (4) In formula (4), R 6 is alkyl having 1 to 10 carbons, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—. , -S-, -COO-, -OCO-, -CH = CH-, -CF = CF- or -C≡C-, and any hydrogen in the alkyl is replaced by halogen. Also good. Among these, R 6 is preferably alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl may be replaced by —O— and is not adjacent to the aromatic ring. —CH 2 — may be replaced by —CH═CH—.

式(4)中、Xbはフッ素、塩素、−CF3、−OCF3、−C=C−CF3または−C≡C−CF3である。特に好ましくはフッ素、塩素、−CF3、または−OCF3である。 Wherein (4), X b is a fluorine, chlorine, -CF 3, -OCF 3, a -C = C-CF 3 or -C≡C-CF 3. Particularly preferred is fluorine, chlorine, —CF 3 , or —OCF 3 .

式(4)中、Z13およびZ14は単結合または−CF2O−であるが、少なくとも一つは−CF2O−であり、より好ましくはZ13が単結合である。 In formula (4), Z 13 and Z 14 are a single bond or —CF 2 O—, but at least one is —CF 2 O—, and more preferably Z 13 is a single bond.

式(4)中、L12〜L17は独立して水素、塩素またはフッ素である。これらの中でも、 L12〜L17は、好ましくは、独立して水素またはフッ素であり、それらの少なくとも2個以上がフッ素である。 In formula (4), L 12 to L 17 are independently hydrogen, chlorine or fluorine. Among these, L 12 to L 17 are preferably independently hydrogen or fluorine, and at least two of them are fluorine.

1.1.4 重量比
成分1の透明点が150〜250℃である場合、液晶組成物Aに対して成分1を10〜80重量%および成分2を20〜90重量%含むことが好ましく、成分1を30〜60重量%および成分2を30〜70重量%含むことがさらに好ましい。また、成分1の透明点が250〜400℃である場合、液晶組成物Aに対して成分1を5〜70重量%および成分2を30〜95重量%含むことが好ましい。なお、上述の通り、本発明の液晶組成物において、成分1として式(1)で表される複数の化合物を含んでもよく、同様に、成分2として式(2)で表される複数の化合物を含んでもよい。したがって、たとえば、式(1)で表される化合物が複数含まれている場合には、式(1)で表される全ての化合物の合計が10〜80重量%(または5〜70重量%)ということになる。
1.1.4 When the clearing point of the weight ratio component 1 is 150 to 250 ° C., it is preferable that the liquid crystal composition A contains 10 to 80% by weight of component 1 and 20 to 90% by weight of component 2, More preferably, 30 to 60% by weight of component 1 and 30 to 70% by weight of component 2 are included. Moreover, when the clearing point of the component 1 is 250-400 degreeC, it is preferable that 5 to 70 weight% of the components 1 and 30 to 95 weight% of the components 2 are included with respect to the liquid crystal composition A. As described above, the liquid crystal composition of the present invention may include a plurality of compounds represented by the formula (1) as the component 1, and similarly, a plurality of compounds represented by the formula (2) as the component 2. May be included. Therefore, for example, when a plurality of compounds represented by the formula (1) are included, the total of all the compounds represented by the formula (1) is 10 to 80% by weight (or 5 to 70% by weight). It turns out that.

1.1.5 ネマチック相と非液晶等方相、または、キラルネマチック相と非液晶等方相とが共存する温度範囲
液晶組成物Aは、キラル剤を含んでいない場合、降温過程でネマチック相と非液晶等方相の共存状態が発現し、キラル剤を含んでいる場合、降温過程でキラルネマチック相と非液晶等方相の共存状態が発現する液晶組成物であって、光学的に等方性の液晶相を発現しない組成物である。なお、ネマチック相と非液晶等方相、または、キラルネマチック相と非液晶等方相とが共存する状態は、たとえば偏光顕微鏡観察で確認できる。なお、この共存状態は液晶組成物にかかる温度勾配によるものではない。
1.1.5 Temperature range liquid crystal composition A in which a nematic phase and a non-liquid crystal isotropic phase, or a chiral nematic phase and a non-liquid crystal isotropic phase coexist, is a nematic phase in the temperature-decreasing process when a chiral agent is not included. Is a liquid crystal composition in which a coexisting state of a chiral nematic phase and a non-liquid crystalline isotropic phase is manifested in the temperature-decreasing process when a coexisting state of the isotropic phase and the non-liquid crystalline isotropic phase is contained. It is a composition that does not exhibit an anisotropic liquid crystal phase. The state in which the nematic phase and the non-liquid crystal isotropic phase, or the chiral nematic phase and the non-liquid crystal isotropic phase coexist can be confirmed, for example, by observation with a polarizing microscope. This coexistence state is not due to a temperature gradient applied to the liquid crystal composition.

本発明の液晶材料中の成分である液晶組成物Aはネマチック相と非液晶等方相、または、キラルネマチック相と非液晶等方相とが共存する温度範囲が広いことが好ましく、具体的には、これらの相が共存する上限温度と下限温度との差が、5℃〜150℃であることがさらに好ましい。両者が共存する温度範囲が広いと、さらにキラル剤が添加されて得られる液晶組成物B(本発明の液晶材料)が、広い温度範囲にわたって光学的に等方性の液晶相を有するようになりやすいからである。このような液晶組成物Bを用いた本発明の高分子/液晶複合材料は、電界除去後に複屈折が残存しにくく、高速応答が実現される。   The liquid crystal composition A which is a component in the liquid crystal material of the present invention preferably has a wide temperature range in which the nematic phase and the non-liquid crystal isotropic phase, or the chiral nematic phase and the non-liquid crystal isotropic phase coexist. More preferably, the difference between the upper limit temperature and the lower limit temperature at which these phases coexist is 5 ° C to 150 ° C. If the temperature range where both coexist is wide, the liquid crystal composition B (liquid crystal material of the present invention) obtained by further adding a chiral agent has an optically isotropic liquid crystal phase over a wide temperature range. It is easy. In the polymer / liquid crystal composite material of the present invention using such a liquid crystal composition B, birefringence hardly remains after the electric field is removed, and a high-speed response is realized.

また、ネマチック相と非液晶等方相とが広い温度範囲で共存するキラル剤を含まない液晶組成物Aにキラル剤を添加すると、広い温度範囲でキラルネマチック相と非液晶等方相とが共存する液晶組成物Aを得ることが容易である。   In addition, when a chiral agent is added to liquid crystal composition A that does not contain a chiral agent in which a nematic phase and a non-liquid crystal isotropic phase coexist in a wide temperature range, the chiral nematic phase and the non-liquid crystal isotropic phase coexist in a wide temperature range. It is easy to obtain the liquid crystal composition A.

液晶組成物Aにおいて非液晶等方相と共存しないキラルネマチック相のピッチは、一般的に700nm以上であるが、後述の通り、さらにキラル剤を添加すると、ピッチが短い液晶組成物Bが得られる。   In the liquid crystal composition A, the pitch of the chiral nematic phase that does not coexist with the non-liquid crystal isotropic phase is generally 700 nm or more. However, as will be described later, a liquid crystal composition B having a short pitch can be obtained by adding a chiral agent. .

1.2 液晶組成物B
1.2.1 液晶組成物Bの組成
液晶組成物B(本発明の液晶材料)は、光学的に等方性の液晶相を発現する組成物である。液晶組成物Bは、例えば、液晶組成物Aにさらにキラル剤を添加して得ることができる。
当該液晶組成物Aの組成およびさらに添加されるキラル剤の種類等に依存するが、液晶組成物Bに含まれるキラル剤が組成物Bの全重量に対して1〜40重量、好ましくは5〜15重量%となるように添加した液晶組成物は、光学的に等方性の液晶相を有するようになりやすく、好ましい。
液晶組成物Aにキラル剤を添加することを特徴とする液晶組成物Bの製造工程において、予め液晶組成物Aが含み得るキラル剤と、液晶組成物Bを得るためにさらに添加されるキラル剤とは同一でも異なっていてもよい。

1.2.2 透明点
本発明の液晶組成物Bにおいて、当該液晶組成物Bの原料である液晶組成物Aに含まれる成分1の透明点(T1)と成分2の透明点(T2)と後述の液晶組成物Bの透明点(TxB)は、
1>T2
1−TxB≧100℃
を満たすことが好ましい。また、
1>T2
1−TxB≧150℃
であることがさらに好ましい。また、
1>T2
1−TxB≧200℃
であることが特に好ましい。
1.2 Liquid crystal composition B
1.2.1 Composition of Liquid Crystal Composition B The liquid crystal composition B (liquid crystal material of the present invention) is a composition that exhibits an optically isotropic liquid crystal phase. The liquid crystal composition B can be obtained, for example, by adding a chiral agent to the liquid crystal composition A.
Depending on the composition of the liquid crystal composition A and the type of chiral agent added, etc., the chiral agent contained in the liquid crystal composition B is 1 to 40 weights, preferably 5 to 5 weights with respect to the total weight of the composition B. A liquid crystal composition added so as to be 15% by weight is preferable because it tends to have an optically isotropic liquid crystal phase.
A chiral agent that can be included in the liquid crystal composition A in advance and a chiral agent that is further added to obtain the liquid crystal composition B in the production process of the liquid crystal composition B, wherein a chiral agent is added to the liquid crystal composition A May be the same or different.

1.2.2 Clearing Point In the liquid crystal composition B of the present invention, the clearing point (T 1 ) of component 1 and the clearing point (T 2 ) of component 2 contained in the liquid crystal composition A that is the raw material of the liquid crystal composition B. ) And the clearing point (TxB) of the liquid crystal composition B described later are:
T 1 > T 2
T 1 −TxB ≧ 100 ° C.
It is preferable to satisfy. Also,
T 1 > T 2
T 1 −TxB ≧ 150 ° C.
More preferably. Also,
T 1 > T 2
T 1 −TxB ≧ 200 ° C.
It is particularly preferred that

1.2.3 キラル剤
液晶組成物B(本発明の液晶材料)に含まれるキラル剤としては、ねじり力(Helical Twisting Power)が大きい化合物が好ましい。ねじり力が大きい化合物は所望のピッチを得るために必要な添加量が少なくできるので、駆動電圧の上昇を抑えられ、実用上有利である。具体的には、上記式(K1)〜(K5)で表される化合物が好ましい。
1.2.3 As the chiral agent contained in the chiral agent liquid crystal composition B (liquid crystal material of the present invention), a compound having a large twisting power is preferable. A compound having a large torsional force can reduce the amount of addition necessary for obtaining a desired pitch, and therefore, an increase in driving voltage can be suppressed, which is practically advantageous. Specifically, compounds represented by the above formulas (K1) to (K5) are preferable.

式(K1)〜(K5)中、RKは独立して、水素、ハロゲン、−CN、−N=C=O、−N=C=Sまたは炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;Aは独立して、芳香族性あるいは非芳香族性の3ないし8員環、または、炭素数9以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数1〜3のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、−CH2−は−O−、−S−または−NH−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよく;Zは独立して、単結合、炭素数1〜8のアルキレンであるが、任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−N(O)=N−、−N=N(O)−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;Xは単結合、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−または−CH2CH2−であり;mは1〜4である。 In the formulas (K1) to (K5), R K is independently hydrogen, halogen, —CN, —N═C═O, —N═C═S, or alkyl having 1 to 20 carbons. Any —CH 2 — may be replaced by —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C—, Any hydrogen in the alkyl may be replaced by halogen; A is independently an aromatic or non-aromatic 3- to 8-membered ring or a condensed ring having 9 or more carbon atoms, and well of any hydrogen halide rings be substituted with alkyl or haloalkyl having 1 to 3 carbon atoms, -CH 2 - is -O -, - may be replaced by S- or -NH-, -CH = May be replaced by -N =; Z is independently a single bond, having 1 to 8 carbon atoms. Is a alkylene, arbitrary -CH 2 -, -O -, - S -, - COO -, - OCO -, - CSO -, - OCS -, - N = N -, - CH = N -, - N═CH—, —N (O) ═N—, —N═N (O) —, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C— may be replaced by any hydrogen May be replaced by halogen; X is a single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 — or —CH 2 CH 2 —. M is 1-4.

これらの中でも、液晶組成物Bに含まれるキラル剤としては、式(K2)に含まれる式(K2−1)〜式(K2−8)、および、式(K5)に含まれる式(K5−1)〜式(K5−3)が好ましい(式中、RKは独立して、炭素数3〜10のアルキルであり、このアルキル中の環に隣接する−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよい。)。 Among these, as the chiral agent contained in the liquid crystal composition B, the formula (K2-1) to the formula (K2-8) included in the formula (K2) and the formula (K5- 1) to (K5-3) are preferred (wherein R K is independently alkyl having 3 to 10 carbons, and —CH 2 — adjacent to the ring in this alkyl is replaced by —O—). And any —CH 2 — may be replaced by —CH═CH—.

液晶組成物Bの全重量に対して、キラル剤が1〜40重量%含まれることが好ましく、3〜25重量%含まれることがさらに好ましく、5〜15重量%含まれることが最も好ましい。   The chiral agent is preferably contained in an amount of 1 to 40% by weight, more preferably 3 to 25% by weight, and most preferably 5 to 15% by weight based on the total weight of the liquid crystal composition B.

1.2.4 光学的に等方性の液晶相
液晶組成物B(本発明の液晶材料)は、光学的に等方性の液晶相を有する。液晶組成物が光学的に等方性の液晶相を発現するとは、巨視的には液晶分子配列は等方的であるため光学的に等方性を示すが、微視的には液晶秩序が存在することをいう。液晶組成物Bが微視的に有する液晶秩序に基づくピッチは700nm以下であることが好ましく、500nm以下であることがさらに好ましく、350nm以下であることが最も好ましい。
1.2.4 Optically isotropic liquid crystal phase liquid crystal composition B (liquid crystal material of the present invention) has an optically isotropic liquid crystal phase. The liquid crystal composition expresses an optically isotropic liquid crystal phase. Macroscopically, the liquid crystal molecular alignment is isotropic, so it is optically isotropic. It means to exist. The pitch based on the liquid crystal order that the liquid crystal composition B has microscopically is preferably 700 nm or less, more preferably 500 nm or less, and most preferably 350 nm or less.

ここで、「非液晶等方相」とは一般的に定義される等方相、すなわち、無秩序相であり、局所的な秩序パラメーターがゼロでない領域が生成したとしても、その原因がゆらぎによるものである等方相である。たとえばネマチック相の高温側に発現する等方相は、本明細書では非液晶等方相に該当する。本明細書におけるキラルな液晶についても、同様の定義があてはまるものとする。そして、本明細書において「光学的に等方性の液晶相」とは、ゆらぎではなく光学的に等方性の液晶相を発現する相を表し、たとえばプレートレット組織を発現する相(狭義のブルー相)はその一例である。   Here, the “non-liquid crystal isotropic phase” is a generally defined isotropic phase, that is, a disordered phase, and even if a region where the local order parameter is not zero is generated, the cause is due to fluctuations. Isotropic phase. For example, an isotropic phase appearing on the high temperature side of the nematic phase corresponds to a non-liquid crystal isotropic phase in this specification. The same definition shall apply to the chiral liquid crystal in this specification. In this specification, the “optically isotropic liquid crystal phase” refers to a phase that expresses an optically isotropic liquid crystal phase instead of fluctuations, for example, a phase that expresses a platelet structure (in a narrow sense). Blue phase) is an example.

一般的に、ブルー相は3種類に分類され(ブルー相I、ブルー相II、ブルー相III)、これら3種類のブルー相はすべて光学活性であり、かつ、光学的に等方性である。ブルー相Iやブルー相IIのブルー相では異なる格子面からのブラッグ反射に起因する2種以上の回折光が観測される。   In general, blue phases are classified into three types (blue phase I, blue phase II, blue phase III), and these three types of blue phases are all optically active and optically isotropic. In the blue phase I or blue phase II, two or more types of diffracted light caused by Bragg reflection from different lattice planes are observed.

2 高分子
本発明の複合材料は、液晶組成物B(本発明の液晶材料)と、予め重合されて得られた高分子とを混合しても製造できるが、高分子の材料となる低分子量のモノマー、マクロモノマー、オリゴマー等(以下、まとめて「モノマー等」という)と液晶組成物Bとを混合してから、当該混合物において重合反応を行うことによって、製造されることが好ましい。モノマー等と液晶組成物Bとを含む混合物を本件明細書では、「重合性モノマー/液晶混合物」と呼ぶ。「重合性モノマー/液晶混合物」には必要に応じて、後述する重合開始剤、硬化剤、触媒、安定剤、二色性色素、またはフォトクロミック化合物等を、本発明の効果を損なわない範囲で含んでもよい。たとえば、本件発明の重合性モノマー/液晶混合物には必要に応じて、重合性モノマー100重量部に対して重合開始剤を0.1〜20重量部含有してもよい。
2 Polymer The composite material of the present invention can be produced by mixing the liquid crystal composition B (the liquid crystal material of the present invention) with a polymer obtained by polymerization in advance, but it has a low molecular weight that is a polymer material. The liquid crystal composition B is preferably mixed with a monomer, a macromonomer, an oligomer, etc. (hereinafter collectively referred to as “monomer”), and then subjected to a polymerization reaction in the mixture. In the present specification, a mixture containing the monomer and the liquid crystal composition B is referred to as a “polymerizable monomer / liquid crystal mixture”. The “polymerizable monomer / liquid crystal mixture” includes a polymerization initiator, a curing agent, a catalyst, a stabilizer, a dichroic dye, or a photochromic compound, which will be described later, as necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired. It's okay. For example, the polymerizable monomer / liquid crystal mixture of the present invention may contain 0.1 to 20 parts by weight of a polymerization initiator with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer, if necessary.

重合温度は、高分子/液晶複合材料が高透明性と等方性を示す温度であることが好ましい。より好ましくはモノマーと液晶材料の混合物が等方相またはブルー相を発現する温度で重合を開始し、かつ、等方相ないしは光学的に等方性の液晶相で重合を終了する。すなわち、重合後は高分子/液晶複合材料が可視光線より長波長側の光を実質的に散乱せずかつ光学的に等方性の状態を発現する重合温度とするのが好ましい。   The polymerization temperature is preferably a temperature at which the polymer / liquid crystal composite material exhibits high transparency and isotropic properties. More preferably, the polymerization starts at a temperature at which the mixture of the monomer and the liquid crystal material develops an isotropic phase or a blue phase, and the polymerization ends with an isotropic phase or an optically isotropic liquid crystal phase. That is, after polymerization, it is preferable to set the polymerization temperature so that the polymer / liquid crystal composite material does not substantially scatter light on the longer wavelength side than visible light and develops an optically isotropic state.

本発明の複合材料を構成する高分子の原料としては、例えば低分子量のモノマー、マクロモノマー、オリゴマーを使用することができ、本明細書において高分子の原料モノマーとは低分子量のモノマー、マクロモノマー、オリゴマー等を包含する意味で用いる。また、得られる高分子が三次元架橋構造を有するものが好ましく、そのために、高分子の原料モノマーとして2つ以上の重合性官能基を有する多官能性モノマーを用いることが好ましい。重合性の官能基は特に限定されないが、アクリル基、メタクリル基、グリシジル基、エポキシ基、オキセタニル基、ビニル基などを上げることができるが、重合速度の観点からアクリル基およびメタクリル基が好ましい。高分子の原料モノマー中、二つ以上の重合性のある官能基を持つモノマーをモノマー中に10重量%以上含有させると、本発明の複合材料において高度な透明性と等方性を発現しやすくなるので好ましい。
また、好適な複合材料を得るためには、高分子はメソゲン部位を有するものが好ましく、高分子の原料モノマーとしてメソゲン部位を有する原料モノマーをその一部に、あるいは全部に用いることができる。
As the polymer raw material constituting the composite material of the present invention, for example, a low molecular weight monomer, macromonomer, and oligomer can be used. In this specification, the high molecular weight raw material monomer is a low molecular weight monomer, macromonomer. , Used to include oligomers and the like. In addition, it is preferable that the obtained polymer has a three-dimensional crosslinked structure. Therefore, it is preferable to use a polyfunctional monomer having two or more polymerizable functional groups as a raw material monomer for the polymer. The polymerizable functional group is not particularly limited, and an acrylic group, a methacryl group, a glycidyl group, an epoxy group, an oxetanyl group, a vinyl group, and the like can be raised, but an acrylic group and a methacryl group are preferable from the viewpoint of polymerization rate. When a monomer having two or more polymerizable functional groups in the polymer raw material monomer is contained in an amount of 10% by weight or more, high transparency and isotropy are easily exhibited in the composite material of the present invention. This is preferable.
In order to obtain a suitable composite material, the polymer preferably has a mesogen moiety, and a raw material monomer having a mesogen moiety can be used as a part or all of the polymer as a polymer raw material monomer.

2.1 メソゲン部位を有する単官能性・二官能性モノマー
メソゲン部位を有する単官能性、または二官能性モノマーは構造上特に限定されないが、例えば下記の式(M1)または式(M2)で表される化合物を挙げることができる。
2.1 Monofunctional or bifunctional monomer having a mesogen moiety The monofunctional or bifunctional monomer having a mesogen moiety is not particularly limited in terms of structure. For example, it is represented by the following formula (M1) or (M2). Can be mentioned.

a−Y−(AM−ZM)p−AM−Y−Rb(M1)
b−Y−(AM−ZM)p−AM−Y−Rb (M2)
R a -Y- (A M -Z M ) p-A M -Y-R b (M1)
R b -Y- (A M -Z M ) p-A M -Y-R b (M2)

式(M1)中、Raは、それぞれ独立して水素、ハロゲン、−CN、−N=C=O、−N=C=S、または炭素数1〜20のアルキルであり、これらのアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらのアルキルにおいて任意の水素はハロゲンまたは−CNで置き換えられてもよい。 In formula (M1), each R a is independently hydrogen, halogen, —CN, —N═C═O, —N═C═S, or alkyl having 1 to 20 carbons. Any —CH 2 — may be replaced by —O—, —S—, —CO—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—, —CF═CF—, or —C≡C—. Well, in these alkyls any hydrogen may be replaced by halogen or -CN.

好ましいRaは、水素、ハロゲン、−CN、−CF3、−CF2H、−CFH2、−OCF3、−OCF2H、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜19のアルコキシ、炭素数2〜21のアルケニル、および炭素数2〜21のアルキニルである。特に好ましいRaは、−CN、炭素数1〜20のアルキルおよび炭素数1〜19のアルコキシである。式(M1)中、Rbは、それぞれ独立して、基(M3−1)〜基(M3−7)の重合性基である。 Preferred R a is hydrogen, halogen, —CN, —CF 3 , —CF 2 H, —CFH 2 , —OCF 3 , —OCF 2 H, alkyl having 1 to 20 carbons, alkoxy having 1 to 19 carbons, C2-C21 alkenyl and C2-C21 alkynyl. Particularly preferred R a is —CN, alkyl having 1 to 20 carbons and alkoxy having 1 to 19 carbons. In formula (M1), R b is each independently a polymerizable group of groups (M3-1) to (M3-7).

式(M2)中、Rbは、それぞれ独立して、基(M3−1)〜基(M3−7)の重合性基である。 In formula (M2), each R b is independently a polymerizable group of groups (M3-1) to (M3-7).

ここで、基(M3−1)〜基(M3−7)におけるRdは、それぞれ独立して水素、ハロゲンまたは炭素数1〜5のアルキルであり、これらのアルキルにおいて任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。好ましいRdは、水素、ハロゲンおよびメチルである。特に好ましいRdは、水素、フッ素およびメチルである。
また、基(M3−2)、基(M3−3)、基(M3−4)、基(M3−7)はラジカル重合で重合するのが好適である。基(M3−1)、基(M3−5)、基(M3−6)はカチオン重合で重合するのが好適である。いずれもリビング重合なので、少量のラジカルあるいはカチオン活性種が反応系内に発生すれば重合は開始する。活性種の発生を加速する目的で重合開始剤を使用できる。活性種の発生には例えば光または熱を使用できる。
Here, R d in the groups (M3-1) to (M3-7) is each independently hydrogen, halogen, or alkyl having 1 to 5 carbon atoms, and in these alkyls, arbitrary hydrogen is replaced with halogen. May be. Preferred R d is hydrogen, halogen and methyl. Particularly preferred R d is hydrogen, fluorine and methyl.
The group (M3-2), the group (M3-3), the group (M3-4), and the group (M3-7) are preferably polymerized by radical polymerization. The group (M3-1), the group (M3-5) and the group (M3-6) are preferably polymerized by cationic polymerization. Since both are living polymerizations, the polymerization starts when a small amount of radicals or cationic active species are generated in the reaction system. A polymerization initiator can be used for the purpose of accelerating the generation of active species. For example, light or heat can be used to generate the active species.

式(M1)および(M2)中、AMは、それぞれ独立して芳香族性または非芳香族性の5員環、6員環または炭素数9以上の縮合環であるが、環中の−CH2−は−O−、−S−、−NH−、または−NCH3−で、環中の−CH=は−N=で置き換わってもよく、環上の水素原子はハロゲン、および炭素数1〜5のアルキル、またはハロゲン化アルキルで置き換わってもよい。好ましいAMの具体例は、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、フルオレン−2,7−ジイル、またはビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイルであり、これらの環において任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、これらの環において任意の水素はハロゲン、炭素数1〜5のアルキルまたは炭素数1〜5のハロゲン化アルキルで置き換えられてもよい。
化合物の安定性を考慮して、酸素と酸素とが隣接した−CH2−O−O−CH2−よりも、酸素と酸素とが隣接しない−CH2−O−CH2−O−の方が好ましい。硫黄においても同様である。
In formulas (M1) and (M2), A M is each independently an aromatic or non-aromatic 5-membered ring, 6-membered ring, or condensed ring having 9 or more carbon atoms, CH 2 — may be —O—, —S—, —NH—, or —NCH 3 —, and —CH═ in the ring may be replaced by —N═, the hydrogen atom on the ring is halogen, and It may be replaced with 1 to 5 alkyl or halogenated alkyl. Specific examples of preferred A M are 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl, tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, fluorene -2, 7-diyl, or bicyclo [2.2.2] octane-1,4-diyl, in which any —CH 2 — may be replaced by —O—, and any —CH═ is -N = may be substituted, and in these rings, any hydrogen may be substituted with halogen, alkyl having 1 to 5 carbon atoms or alkyl halide having 1 to 5 carbon atoms.
In consideration of the stability of the compound, —CH 2 —O—CH 2 —O— in which oxygen and oxygen are not adjacent to each other than —CH 2 —O—O—CH 2 — in which oxygen and oxygen are adjacent to each other Is preferred. The same applies to sulfur.

これらの中でも、特に好ましいAMは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−メチル−1,4−フェニレン、2−トリフルオロメチル−1,4−フェニレン、2,3−ビス(トリフルオロメチル)−1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、フルオレン−2,7−ジイル、9−メチルフルオレン−2,7−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、およびピリミジン−2,5−ジイルである。なお、前記1,4−シクロヘキシレンおよび1,3−ジオキサン−2,5−ジイルの立体配置はシスよりもトランスの方が好ましい。
2−フルオロ−1,4−フェニレンは、3−フルオロ−1,4−フェニレンと構造的に同一であるので、後者は例示しなかった。この規則は、2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンと3,6−ジフルオロ−1,4−フェニレンの関係などにも適用される。
Among these, particularly preferred A M, 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4 -Phenylene, 2,5-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, 2-methyl-1,4-phenylene, 2-trifluoromethyl-1,4-phenylene, 2 , 3-bis (trifluoromethyl) -1,4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl, tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, fluorene-2,7-diyl, 9-methylfluorene-2,7- Diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, and pyrimidine-2,5-diyl. The steric configuration of 1,4-cyclohexylene and 1,3-dioxane-2,5-diyl is preferably trans rather than cis.
Since 2-fluoro-1,4-phenylene is structurally identical to 3-fluoro-1,4-phenylene, the latter was not exemplified. This rule also applies to the relationship between 2,5-difluoro-1,4-phenylene and 3,6-difluoro-1,4-phenylene.

式(M1)および(M2)中、Yは、それぞれ独立して単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、これらのアルキレンにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CH=CH−、−C≡C−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよい。好ましいYは、単結合、−(CH2r−、−O(CH2r−、および−(CH2rO−(前記式中、rは1〜20の整数である)である。特に好ましいYは、単結合、−(CH2r−、−O(CH2r−、および−(CH2rO−(前記式中、rは1〜10の整数である)である。化合物の安定性を考慮して、−Y−Raおよび−Y−Rbは、それらの基中に−O−O−、−O−S−、−S−O−、または−S−S−を有しない方が好ましい。 In formulas (M1) and (M2), each Y independently represents a single bond or alkylene having 1 to 20 carbon atoms, and in these alkylenes, any —CH 2 — represents —O—, —S—, — It may be replaced by CH═CH—, —C≡C—, —COO—, or —OCO—. Preferred Y is a single bond, — (CH 2 ) r —, —O (CH 2 ) r —, and — (CH 2 ) r O— (wherein r is an integer of 1 to 20). . Particularly preferred Y is a single bond, — (CH 2 ) r —, —O (CH 2 ) r —, and — (CH 2 ) r O— (wherein r is an integer of 1 to 10). is there. In consideration of the stability of the compound, —Y—R a and —Y—R b represent —O—O—, —O—S—, —S—O—, or —S—S in their groups. It is preferable not to have −.

式(M1)および(M2)中、ZMは、それぞれ独立して単結合、−(CH2q−、−O(CH2q−、−(CH2qO−、−O(CH2qO−、−CH=CH−、−C≡C−、−COO−、−OCO−、−(CF22−、−(CH22−COO−、−OCO−(CH22−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−C≡C−COO−、−OCO−C≡C−、−CH=CH−(CH22−、−(CH22−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−CH=CH−、−CH=CH−C≡C−、−OCF2−(CH22−、−(CH22−CF2O−、−OCF2−または−CF2O−(前記式中、qは1〜20の整数である)である。 In formulas (M1) and (M2), Z M each independently represents a single bond, — (CH 2 ) q —, —O (CH 2 ) q —, — (CH 2 ) q O—, —O ( CH 2 ) q O—, —CH═CH—, —C≡C—, —COO—, —OCO—, — (CF 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 2 —COO—, —OCO— (CH 2 ) 2 —, —CH═CH—COO—, —OCO—CH═CH—, —C≡C—COO—, —OCO—C≡C—, —CH═CH— (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 2 —CH═CH—, —CF═CF—, —C≡C—CH═CH—, —CH═CH—C≡C—, —OCF 2 — (CH 2 ) 2 —, — ( CH 2 ) 2 —CF 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O— (wherein q is an integer of 1 to 20).

好ましいZMは単結合、−(CH2q−、−O(CH2q−、−(CH2qO−、−CH=CH−、−C≡C−、−COO−、−OCO−、−(CH22−COO−、−OCO−(CH22−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−OCF2−、および−CF2O−である。 Preferred Z M is a single bond, — (CH 2 ) q —, —O (CH 2 ) q —, — (CH 2 ) q O—, —CH═CH—, —C≡C—, —COO—, — OCO -, - (CH 2) 2 -COO -, - OCO- (CH 2) 2 -, - CH = CH-COO -, - OCO-CH = CH -, - OCF 2 -, and -CF 2 O- It is.

式(M1)および(M2)中、pは1〜6の整数である。好ましいpは、1〜3の整数である。pが1のときは、6員環などの環を2つ有する二環の化合物である。pが2と3のときは、それぞれ三環と四環の化合物である。例えばpが1であるとき、2つのAMは同一であってもよいし、または異なってもよい。また、例えばpが2であるとき、3つのAM(または2つのZM)は同一であってもよいし、または異なってもよい。pが3〜6であるときについても同様である。Ra、Rb、Rd、ZM、AMおよびYについても同様である。 In formulas (M1) and (M2), p is an integer of 1 to 6. Preferred p is an integer of 1 to 3. When p is 1, it is a bicyclic compound having two rings such as a 6-membered ring. When p is 2 or 3, they are tricyclic and tetracyclic compounds, respectively. For example, when p is 1, the two A M may be the same or different. For example, when p is 2, three A M (or two Z M ) may be the same or different. The same applies when p is 3-6. The same applies to R a , R b , R d , Z M , A M and Y.

式(M1)で表される化合物(M1)および式(M2)で表される化合物(M2)は2H(重水素)、13Cなどの同位体を天然存在比の量よりも多く含んでいても同様の特性を有するので好ましく用いることができる。 The compound (M1) represented by the formula (M1) and the compound (M2) represented by the formula (M2) contain isotopes such as 2 H (deuterium) and 13 C in an amount higher than the natural abundance. However, since it has the same characteristics, it can be preferably used.

化合物(M1)および化合物(M2)の更に好ましい例は、下記式(M1−1)〜(M1−41)および(M2−1)〜(M2−27)で表される化合物(M1−1)〜(M1−41)および化合物(M2−1)〜(M2−27)である。これらの化合物において、Ra、Rb、Rd、ZM、AM、Yおよびpの意味は、本発明の態様に記載した式(M1)および式(M2)のそれらと同一である。 More preferred examples of the compound (M1) and the compound (M2) include compounds (M1-1) represented by the following formulas (M1-1) to (M1-41) and (M2-1) to (M2-27). To (M1-41) and compounds (M2-1) to (M2-27). In these compounds, the meanings of R a , R b , R d , Z M , A M , Y and p are the same as those in formula (M1) and formula (M2) described in the embodiments of the present invention.

化合物(M1−1)〜(M1−41)および(M2−1)〜(M2−27)における下記の部分構造について説明する。部分構造(a1)は、任意の水素がフッ素で置き換えられた1,4−フェニレンを表す。部分構造(a2)は、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンを表す。部分構造(a3)は、任意の水素がフッ素またはメチルのいずれかで置き換えられてもよい1,4−フェニレンを表す。部分構造(a4)は、9位の水素がメチルで置き換えられてもよいフルオレンを表す。   The following partial structures of the compounds (M1-1) to (M1-41) and (M2-1) to (M2-27) will be described. The partial structure (a1) represents 1,4-phenylene in which arbitrary hydrogen is replaced by fluorine. The partial structure (a2) represents 1,4-phenylene in which arbitrary hydrogen may be replaced by fluorine. The partial structure (a3) represents 1,4-phenylene in which arbitrary hydrogen may be replaced by either fluorine or methyl. The partial structure (a4) represents fluorene in which the hydrogen at the 9-position may be replaced with methyl.


前述のメソゲン部位を有さないモノマー、およびメソゲン部位を持つモノマー(M1)、および(M2)以外の重合性化合物を必要に応じて使用することができる。   A monomer having no mesogen moiety and a polymerizable compound other than the monomers (M1) and (M2) having a mesogen moiety can be used as necessary.

本発明の高分子/液晶複合材料の光学的に等方性の液晶相を最適化する目的で、メソゲン部位を持ち3つ以上の重合性官能基を持つモノマーを使用することもできる。メソゲン部位を持ち3つ以上の重合性官能基を持つモノマーとしては公知の化合物を好適に使用できるが、例えば、(M4−1)〜(M4−3)であり、より具体的な例として、特開2000−327632号、特開2004−182949号、特開2004−59772号に記載された化合物をあげることができる。ただし、(M4−1)〜(M4−3)において、Rb、Za、Y、および(F)は前述と同一の意味を示す。
For the purpose of optimizing the optically isotropic liquid crystal phase of the polymer / liquid crystal composite material of the present invention, a monomer having a mesogenic moiety and having three or more polymerizable functional groups can also be used. As the monomer having a mesogenic moiety and having three or more polymerizable functional groups, known compounds can be suitably used. For example, (M4-1) to (M4-3), and more specific examples include: Examples thereof include compounds described in JP 2000-327632 A, JP 2004-182949 A, and JP 2004-59777 A. However, in (M4-1) to (M4-3), R b , Za, Y, and (F) have the same meaning as described above.

2.2 メソゲン部位を有さない重合性のある官能基を持つモノマー
メソゲン部位を有さない重合性のある官能基を持つモノマーとして、例えば、炭素数1〜30の直鎖あるいは分岐アクリレート、炭素数1〜30の直鎖あるいは分岐ジアクリレート、三つ以上の重合性官能基を有するモノマーとしては、グリセロール・プロポキシレート(1PO/OH)トリアクリレート、ペンタエリスリトール・プロポキシレート・トリアクリレート、ペンタエリスリトール・トリアクリレート、トリメチロールプロパン・エトキシレート・トリアクリレート、トリメチロールプロパン・プロポキシレート・トリアクリレート、トリメチロールプロパン・トリアクリレート、ジ(トリメチロールプロパン)テトラアクリレート、ペンタエリスリトール・テトラアクリレート、ジ(ペンタエリスリトール)ペンタアクリレート、ジ(ペンタエリスリトール)ヘキサアクリレート、トリメチロールプロパン・トリアクリレートなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
2.2 Monomer having a polymerizable functional group not having a mesogen moiety As a monomer having a polymerizable functional group not having a mesogen moiety, for example, a linear or branched acrylate having 1 to 30 carbon atoms, carbon Examples of the monomer having 1 to 30 linear or branched diacrylates and three or more polymerizable functional groups include glycerol / propoxylate (1PO / OH) triacrylate, pentaerythritol / propoxylate / triacrylate, pentaerythritol / Triacrylate, trimethylolpropane ethoxylate triacrylate, trimethylolpropane propoxylate triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, di (trimethylolpropane) tetraacrylate, pentaerythritol te Examples include, but are not limited to, triacrylate, di (pentaerythritol) pentaacrylate, di (pentaerythritol) hexaacrylate, and trimethylolpropane triacrylate.

2.3 重合開始剤
本発明の複合材料を構成する高分子の製造における重合反応は特に限定されず、例えば、光ラジカル重合、熱ラジカル重合、光カチオン重合等が行われる。
2.3 Polymerization initiator The polymerization reaction in the production of the polymer constituting the composite material of the present invention is not particularly limited, and for example, photoradical polymerization, thermal radical polymerization, photocationic polymerization, and the like are performed.

光ラジカル重合において用いることができる光ラジカル重合開始剤の例は、ダロキュア(DAROCUR、登録商標)1173および4265(いずれも商品名、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株))、イルガキュア(IRGACURE、登録商標)184、369、500、651、784、819、907、1300、1700、1800、1850、および2959(いずれも商品名、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株))、などである。   Examples of the photo radical polymerization initiator that can be used in the photo radical polymerization include DAROCUR (registered trademark) 1173 and 4265 (both trade names, Ciba Specialty Chemicals), Irgacure (IRGACURE, registered trademark). 184, 369, 500, 651, 784, 819, 907, 1300, 1700, 1800, 1850, and 2959 (all trade names, Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.).

熱ラジカル重合において用いることができる熱によるラジカル重合の好ましい開始剤の例は、過酸化ベンゾイル、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシジイソブチレート、過酸化ラウロイル、2,2´−アゾビスイソ酪酸ジメチル(MAIB)、ジt−ブチルパーオキシド(DTBPO)、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル(ACN)などである。   Examples of preferred initiators for thermal radical polymerization that can be used in thermal radical polymerization are benzoyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxypivalate , T-butylperoxydiisobutyrate, lauroyl peroxide, dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate (MAIB), di-t-butyl peroxide (DTBPO), azobisisobutyronitrile (AIBN), azobiscyclohexanecarbox Nitrile (ACN) and the like.

光カチオン重合において用いることができる光カチオン重合開始剤として、ジアリールヨードニウム塩(以下、「DAS」という。)、トリアリールスルホニウム塩(以下、「TAS」という。)などがあげられる。   Examples of the cationic photopolymerization initiator that can be used in the cationic photopolymerization include diaryliodonium salts (hereinafter referred to as “DAS”), triarylsulfonium salts (hereinafter referred to as “TAS”), and the like.

DASとしては、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、ジフェニルヨードニウム−p−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスホネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウム−p−トルエンスルホナートなどが挙げられる。   DAS includes diphenyliodonium tetrafluoroborate, diphenyliodonium hexafluorophosphonate, diphenyliodonium hexafluoroarsenate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium trifluoroacetate, diphenyliodonium-p-toluenesulfonate, diphenyliodoniumtetra (pentafluorophenyl) ) Borate, 4-methoxyphenylphenyliodonium tetrafluoroborate, 4-methoxyphenylphenyliodonium hexafluorophosphonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium hexafluoroarsenate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxypheny Phenyl iodonium trifluoroacetate, 4-methoxyphenyl phenyl iodonium -p- toluenesulfonate and the like.

DASには、チオキサントン、フェノチアジン、クロロチオキサントン、キサントン、アントラセン、ジフェニルアントラセン、ルブレンなどの光増感剤を添加することで高感度化することもできる。   DAS can be made highly sensitive by adding a photosensitizer such as thioxanthone, phenothiazine, chlorothioxanthone, xanthone, anthracene, diphenylanthracene, and rubrene.

TASとしては、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、トリフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホネートなどが挙げられる。   TAS includes triphenylsulfonium tetrafluoroborate, triphenylsulfonium hexafluorophosphonate, triphenylsulfonium hexafluoroarsenate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoroacetate, triphenylsulfonium-p-toluenesulfonate, Triphenylsulfonium tetra (pentafluorophenyl) borate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium tetrafluoroborate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluoroarsenate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium trifluoromethane Sulfonar , 4-methoxyphenyl diphenyl sulfonium trifluoroacetate, 4-methoxyphenyl diphenyl sulfonium -p- toluenesulfonate and the like.

光カチオン重合開始剤の具体的な商品名の例は、サイラキュア(Cyracure、登録商標)UVI−6990、サイラキュアUVI−6974、サイラキュアUVI−6992(それぞれ商品名、UCC(株))、アデカオプトマーSP−150、SP−152、SP−170、SP−172(それぞれ商品名、(株)ADEKA)、Rhodorsil Photoinitiator 2074(商品名、ローディアジャパン(株))、イルガキュア(IRGACURE、登録商標)250(商品名、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株))、UV−9380C(商品名、GE東芝シリコーン(株))などである。   Examples of specific trade names of the cationic photopolymerization initiator include Cyracure (registered trademark) UVI-6990, Cyracure UVI-6974, Cyracure UVI-6922 (trade names, UCC Co., Ltd.), Adekaoptomer SP, respectively. -150, SP-152, SP-170, SP-172 (each trade name, ADEKA Co., Ltd.), Rhodorsil Photoinitiator 2074 (trade name, Rhodia Japan Co., Ltd.), Irgacure (IRGACURE, registered trademark) 250 (trade name) , Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), UV-9380C (trade name, GE Toshiba Silicone Co., Ltd.).

2.4 硬化剤等
本発明の複合材料を構成する高分子の製造において、前記モノマー等および重合開始剤の他にさらに1種または2種以上の他の好適な成分、例えば、硬化剤、触媒、安定剤等を加えてもよい。
2.4 In the production of the polymer constituting the composite material of the present invention such as a curing agent , in addition to the monomer and the polymerization initiator, one or more other suitable components such as a curing agent and a catalyst , Stabilizers and the like may be added.

硬化剤としては、通常、エポキシ樹脂の硬化剤として使用されている従来公知の潜在性硬化剤が使用できる。潜在性エポキシ樹脂用硬化剤は、アミン系硬化剤、ノボラック樹脂系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、酸無水物系硬化剤等が挙げられる。アミン系硬化剤の例としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、m−キシレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、2−メチルペンタメチレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン等の脂肪族ポリアミン、イソフォロンジアミン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ノルボルネンジアミン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、ラロミン等の脂環式ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエタン、メタフェニレンジアミン等の芳香族ポリアミンなどが挙げられる。   As the curing agent, conventionally known latent curing agents that are usually used as curing agents for epoxy resins can be used. Examples of the latent epoxy resin curing agent include amine curing agents, novolak resin curing agents, imidazole curing agents, and acid anhydride curing agents. Examples of amine curing agents include aliphatic polyamines such as diethylenetriamine, triethylenetetraamine, tetraethylenepentamine, m-xylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine, diethylaminopropylamine, and isophoronediamine. 1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, norbornenediamine, 1,2-diaminocyclohexane, laromine and other alicyclic polyamines, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylethane, metaphenylenediamine and other fragrances Group polyamines and the like.

ノボラック樹脂系硬化剤の例としては、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂などが挙げられる。イミダゾール系硬化剤としては、2−メチルイミダゾール、2−エチルへキシルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウム・トリメリテートなどが挙げられる。   Examples of novolak resin-based curing agents include phenol novolac resins and bisphenol novolac resins. Examples of the imidazole curing agent include 2-methylimidazole, 2-ethylhexylimidazole, 2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, and the like.

酸無水物系硬化剤の例としては、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルへキサヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸二無水物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。   Examples of acid anhydride curing agents include tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methylcyclohexene tetracarboxylic dianhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride Acid, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic dianhydride and the like can be mentioned.

また、グリシジル基、エポキシ基、オキセタニル基を有する重合性化合物と硬化剤との硬化反応を促進するための硬化促進剤をさらに用いてもよい。硬化促進剤としては、例えば、ベンジルジメチルアミン、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、ジメチルシクロヘキシルアミン等の3級アミン類、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン等の有機リン系化合物、テトラフェニルホスホニウムブロマイド等の4級ホスホニウム塩類、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7等やその有機酸塩等のジアザビシクロアルケン類、テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド等の4級アンモニウム塩類、三フッ化ホウ素、トリフェニルボレート等のホウ素化合物などが挙げられる。これらの硬化促進剤は単独または2種以上を混合して使用することができる。   Moreover, you may further use the hardening accelerator for accelerating the hardening reaction of the polymeric compound which has a glycidyl group, an epoxy group, and an oxetanyl group, and a hardening | curing agent. Examples of the curing accelerator include tertiary amines such as benzyldimethylamine, tris (dimethylaminomethyl) phenol, dimethylcyclohexylamine, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, and 2-ethyl-4-methyl. Imidazoles such as imidazole, organophosphorus compounds such as triphenylphosphine, quaternary phosphonium salts such as tetraphenylphosphonium bromide, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7, and organic acid salts thereof Examples include diazabicycloalkenes, quaternary ammonium salts such as tetraethylammonium bromide and tetrabutylammonium bromide, and boron compounds such as boron trifluoride and triphenylborate. These curing accelerators can be used alone or in admixture of two or more.

また、例えば貯蔵中の不所望な重合を防止するために、安定剤を添加することが好ましい。安定剤として、当業者に知られているすべての化合物を用いることができる。安定剤の代表例としては、4−エトキシフェノール、ハイドロキノン、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)等が挙げられる。   Also, for example, a stabilizer is preferably added to prevent undesired polymerization during storage. All compounds known to those skilled in the art can be used as stabilizers. Representative examples of the stabilizer include 4-ethoxyphenol, hydroquinone, butylated hydroxytoluene (BHT) and the like.

3 液晶材料等の含有率
本発明の高分子/液晶複合材料中における液晶材料(たとえば、液晶組成物B)の含有率は、複合材料が光学的に等方性の液晶相を発現できる範囲であれば、可能な限り高含有率であることが好ましい。液晶材料の含有率が高い方が、本発明の複合材料のカー係数が大きくなるからである。
3 Content of liquid crystal material, etc. The content of the liquid crystal material (for example, liquid crystal composition B) in the polymer / liquid crystal composite material of the present invention is within a range in which the composite material can exhibit an optically isotropic liquid crystal phase. If present, the content is preferably as high as possible. This is because the Kerr coefficient of the composite material of the present invention increases as the content of the liquid crystal material is higher.

本発明の高分子/液晶複合材料において、液晶材料の含有率は複合材料に対して60〜99重量%であることが好ましく、60〜95重量%がさらに好ましく、65〜95重量%が特に好ましい。高分子の含有率は複合材料に対して1〜40重量%であることが好ましく、5〜40重量%がさらに好ましく、5〜35重量%が特に好ましい。   In the polymer / liquid crystal composite material of the present invention, the content of the liquid crystal material is preferably 60 to 99% by weight, more preferably 60 to 95% by weight, and particularly preferably 65 to 95% by weight with respect to the composite material. . The content of the polymer is preferably 1 to 40% by weight, more preferably 5 to 40% by weight, and particularly preferably 5 to 35% by weight with respect to the composite material.

4 その他
本発明の高分子/液晶複合材料は、たとえば二色性色素、フォトクロミック化合物を本発明の効果を損なわない範囲で含有していてもよい。
4. Others The polymer / liquid crystal composite material of the present invention may contain, for example, a dichroic dye and a photochromic compound as long as the effects of the present invention are not impaired.

本発明の液晶組成物aの誘電率異方性の正負に関しては、特に制限されるものではないが、正のものが好ましい。液晶組成物aの誘電率異方性値(Δε)の絶対値と屈折率異方性値(Δn)とは大きいほど電気複屈折は大きくなるため、いずれも大きいほど好ましい。   The positive or negative dielectric anisotropy of the liquid crystal composition a of the present invention is not particularly limited, but is preferably positive. The larger the absolute value of the dielectric anisotropy value (Δε) and the refractive index anisotropy value (Δn) of the liquid crystal composition a, the larger the electric birefringence.

以下、実施例により本発明さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited by these Examples.

本明細書の実施例において、Iは非液晶等方相、Nはネマチック相、N*はキラルネマチック相、BPおよびBPXはブルー相または光学的に等方性の液晶相を表す。2相の共存状態は(N*+I)、(N*+BP)という形式で表記することがある。具体的には、(N*+I)は、それぞれ非液晶等方相とキラルネマチック相がと共存する相を表し、(N*+BP)は、BP相または光学的に等方性の液晶相とキラルネマチック相が共存した相を表す。Unは光学的に等方性ではない未確認の相を表す。
本明細書において、I−N相転移点をN−I点ということがある。I−N*転移点をN*−I点ということがある。I−BP相転移点をBP−I点ということがある。
In the examples of this specification, I represents a non-liquid crystal isotropic phase, N represents a nematic phase, N * represents a chiral nematic phase, BP and BPX represent a blue phase or an optically isotropic liquid crystal phase. The coexistence state of two phases may be expressed in the form of (N * + I), (N * + BP). Specifically, (N * + I) represents a phase in which a non-liquid crystal isotropic phase and a chiral nematic phase coexist, and (N * + BP) represents a BP phase or an optically isotropic liquid crystal phase. Represents a phase in which a chiral nematic phase coexists. Un represents an unidentified phase that is not optically isotropic.
In this specification, the IN phase transition point may be referred to as the NI point. An IN * transition point is sometimes referred to as an N * -I point. The I-BP phase transition point is sometimes referred to as a BP-I point.

本明細書の実施例において、物性値等の測定・算出は特に断らない限り、日本電子機械工業規格(Standard of Electronic Industries Association of Japan)、EIAJ・ED−2521Aに記載された方法に従った。具体的な測定方法、算出方法等は以下のとおりである。   In Examples of the present specification, measurement and calculation of physical property values and the like are in accordance with the methods described in Standard of Electronic Industries Association of Japan, EIAJ / ED-2521A, unless otherwise specified. Specific measurement methods, calculation methods, etc. are as follows.

相転移点
偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、クロスニコルの状態で、まず試料が非液晶等方相になる温度まで昇温した後、1℃/分の速度で降温し、完全にキラルネマチック相または光学的異方性の相が出現させた。その過程での相転移温度を測定し、次いで1℃/分の速度で加熱し、その過程における相転移温度を測定した。光学的に等方性の液晶相においてクロスニコル下では暗視野で相転移点の判別が困難な場合は、偏光板をクロスニコルの状態から1〜10°ずらして相転移温度を測定した。
Place the sample on the hot plate of the melting point measurement device equipped with a phase transition point polarization microscope, and in the crossed Nicol state, first raise the temperature to a temperature at which the sample becomes an isotropic liquid crystal phase, then lower the temperature at a rate of 1 ° C / minute As a result, a completely chiral nematic phase or optically anisotropic phase appeared. The phase transition temperature in the process was measured, then heated at a rate of 1 ° C./min, and the phase transition temperature in the process was measured. In the optically isotropic liquid crystal phase, when it was difficult to determine the phase transition point in the dark field under crossed Nicols, the phase transition temperature was measured by shifting the polarizing plate by 1 to 10 ° from the crossed Nicols state.

液晶相−非液晶等方相転移点の外挿法による算出法
ネマチック相を呈する母液晶85重量%と液晶性化合物あるいは液晶性組成物15重量%からなるネマチック液晶組成物を調製する。母液晶の液晶相−非液晶等方相転移点と後者の液晶相−非液晶等方相転移点から直線外挿し、液晶性化合物あるいは液晶性組成物の液晶相−非液晶等方相転移点を求めた。
Method for calculating liquid crystal phase-non-liquid crystal isotropic phase transition point by extrapolation method A nematic liquid crystal composition comprising 85% by weight of a mother liquid crystal exhibiting a nematic phase and 15% by weight of a liquid crystal compound or a liquid crystal composition is prepared. The liquid crystal phase-non-liquid crystal isotropic phase transition point of the liquid crystal compound or liquid crystal composition is extrapolated linearly from the liquid crystal phase-non-liquid crystal isotropic phase transition point of the mother liquid crystal and the latter liquid crystal phase-non-liquid crystal isotropic phase transition point. Asked.

ネマチック相の下限温度(TC;℃)
ネマチック相を有する試料をガラス瓶に入れ、0℃、−10℃、−20℃、−30℃、および−40℃のフリーザー中に10日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−20℃ではネマチック相のままであり、−30℃では結晶またはスメクチック相に変化したとき、TC≦−20℃と記載した。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。
Minimum temperature of nematic phase (TC; ° C)
A sample having a nematic phase was put in a glass bottle and stored in a freezer at 0 ° C., −10 ° C., −20 ° C., −30 ° C., and −40 ° C. for 10 days, and then the liquid crystal phase was observed. For example, when the sample remained in a nematic phase at −20 ° C. and changed to a crystal or smectic phase at −30 ° C., TC ≦ −20 ° C. was described. The lower limit temperature of the nematic phase may be abbreviated as “lower limit temperature”.

粘度(η;20℃で測定;mPa・s)
粘度の測定にはE型粘度計を用いた。
Viscosity (η; measured at 20 ° C .; mPa · s)
An E-type viscometer was used for measuring the viscosity.

光学異方性(屈折率異方性;Δn;25℃で測定):
波長589nmの光によりを用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により測定した。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料を主プリズムに滴下した。屈折率n‖は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率n⊥は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。Δn=n‖−n⊥、の式から計算した。
Optical anisotropy (refractive index anisotropy; Δn; measured at 25 ° C.):
Measurement was performed with an Abbe refractometer in which a polarizing plate was attached to the eyepiece using light having a wavelength of 589 nm. After rubbing the surface of the main prism in one direction, the sample was dropped on the main prism. The refractive index n‖ was measured when the polarization direction was parallel to the rubbing direction. The refractive index n⊥ was measured when the polarization direction was perpendicular to the rubbing direction. It calculated from the formula of Δn = n∥−n⊥.

誘電率異方性(Δε;25℃で測定)
1)誘電率異方性が正である液晶組成物a
2枚のガラス基板の間隔(ギャップ)が約9μm、ツイスト角が80度のTNセルに試料を入れた。このセルにサイン波(10V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率(ε‖)を測定した。このセルにサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率(ε⊥)を測定した。誘電率異方性の値は、Δε=ε‖−ε⊥、の式から計算した。
Dielectric anisotropy (Δε; measured at 25 ° C)
1) Liquid crystal composition a having positive dielectric anisotropy a
A sample was put in a TN cell in which the distance (gap) between two glass substrates was about 9 μm and the twist angle was 80 degrees. Sine waves (10 V, 1 kHz) were applied to the cell, and after 2 seconds, the dielectric constant (ε‖) in the major axis direction of the liquid crystal molecules was measured. Sine waves (0.5 V, 1 kHz) were applied to the cell, and after 2 seconds, the dielectric constant (ε⊥) in the minor axis direction of the liquid crystal molecules was measured. The value of dielectric anisotropy was calculated from the equation: Δε = ε∥−ε⊥.

2)誘電率異方性が負である液晶組成物a
2枚のガラス基板の間隔(ギャップ)が約9μm、ホメオトロピック配向に処理した液晶セルに試料を入れ、サイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後の誘電率(ε‖)を測定した。さらに2枚のガラス基板の間隔(ギャップ)が約9μm、ホモジニアス配向に処理した液晶セルに試料を入れ、サイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後の誘電率(ε⊥)を測定した。誘電率異方性の値は、Δε=ε‖−ε⊥、の式から計算した。
2) Liquid crystal composition a having negative dielectric anisotropy a
A sample is put in a liquid crystal cell in which the distance (gap) between two glass substrates is about 9 μm and processed in homeotropic alignment, a sine wave (0.5 V, 1 kHz) is applied, and a dielectric constant (ε‖) after 2 seconds. Was measured. Further, the sample is put in a liquid crystal cell in which the distance (gap) between the two glass substrates is about 9 μm and processed in a homogeneous orientation, a sine wave (0.5 V, 1 kHz) is applied, and the dielectric constant (ε⊥) after 2 seconds. Was measured. The value of dielectric anisotropy was calculated from the equation: Δε = ε∥−ε⊥.

電圧保持率(VHR;25℃で測定;%)
測定に用いたTN素子はポリイミド配向膜を有し、そしてセルギャップは6μmである。この素子は試料を入れたあと紫外線によって重合する接着剤で密閉した。このTN素子にパルス電圧(5Vで60μ秒)を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で16.7m秒のあいだ測定し、単位周期において電圧曲線と横軸との間の面積を求めた。TN素子を取り除いたあと測定した電圧の波形から同様にして面積を求めた。2つの面積の値を比較して電圧保持率を算出した。
Voltage holding ratio (VHR; measured at 25 ° C .;%)
The TN device used for measurement has a polyimide alignment film, and the cell gap is 6 μm. This element was sealed with an adhesive polymerized by ultraviolet rays after putting a sample. The TN device was charged by applying a pulse voltage (60 μsec at 5 V). The decaying voltage was measured for 16.7 milliseconds with a high-speed voltmeter, and the area between the voltage curve and the horizontal axis in a unit cycle was determined. The area was similarly determined from the waveform of the voltage measured after removing the TN element. The voltage holding ratio was calculated by comparing the values of the two areas.

ピッチ(P;25℃で測定;nm)
ピッチ長は選択反射を用いて測定した(液晶便覧196頁(2000年発行、丸善)。選択反射波長λには、関係式<n>p/λ=1が成立する。ここで<n>は平均屈折率を表し、次式で与えられる。<n>=[(n‖2+n⊥2)/2]1/2。選択反射波長は顕微分光光度計(日本電子(株)、商品名MSV-350)で測定した。得られた反射波長を平均屈折率で除すことにより、ピッチを求めた。
可視光より長波長領域に反射波長を有するコレステリック液晶のピッチは、キラル剤の濃度が低い領域ではキラル剤の濃度の逆数に比例することから、可視光領域に選択反射波長を有する液晶のピッチ長を数点測定し、直線外挿法により求めた。
Pitch (P; measured at 25 ° C .; nm)
The pitch length was measured using selective reflection (Liquid Crystal Handbook page 196 (issued in 2000, Maruzen). For the selective reflection wavelength λ, the relational expression <n> p / λ = 1 holds, where <n> is Expresses the average refractive index and is given by the following equation: <n> = [(n 2 + n 2 ) / 2] 1/2 The selective reflection wavelength is a microspectrophotometer (JEOL Ltd., trade name MSV) The pitch was obtained by dividing the obtained reflection wavelength by the average refractive index.
Since the pitch of cholesteric liquid crystals having a reflection wavelength in the longer wavelength region than visible light is proportional to the reciprocal of the concentration of the chiral agent in the region where the concentration of the chiral agent is low, the pitch length of the liquid crystal having a selective reflection wavelength in the visible light region. Was measured by several points and obtained by a linear extrapolation method.

[実施例1]
液晶組成物の調製
下記式(a)〜(f)および(g)で表される化合物を下記に示す重量比で混合してネマチック液晶組成物A−1を調製した。具体的には、上記式(1)で表される成分1に該当する化合物として、透明点であるN−I点が250℃以上である化合物(a)と化合物(b)、上記式(3)で表される成分2の化合物として、K−I点が49.8℃で透明点が7.7℃である化合物(g)、および、化合物(c)〜化合物(f)を混合して調製した。重量比の右に示す値は、各化合物の相転移温度である。なお、化合物(g)の透明点は、7.7℃であった。当該透明点は、母液晶ZLI−1132(メルク社製)に化合物(g)を15重量%混合して測定したNI点の外挿値として求めた。
[Example 1]
Preparation of Liquid Crystal Composition A nematic liquid crystal composition A-1 was prepared by mixing the compounds represented by the following formulas (a) to (f) and (g) at a weight ratio shown below. Specifically, as a compound corresponding to Component 1 represented by the above formula (1), the compound (a) and the compound (b) having a clear point NI point of 250 ° C. or higher, the above formula (3) The compound (g) having a KI point of 49.8 ° C. and a clearing point of 7.7 ° C., and compound (c) to compound (f) Prepared. The value shown to the right of the weight ratio is the phase transition temperature of each compound. The clearing point of compound (g) was 7.7 ° C. The clearing point was determined as an extrapolated value of the NI point measured by mixing 15% by weight of the compound (g) with the mother liquid crystal ZLI-1132 (Merck).

次に、液晶組成物A−1に、下記式で表されるキラル剤ISO−6OBA2を添加して液晶組成物A−2、A−3、A−4およびA−5を得た。具体的には、表1に示すように、キラル剤の濃度が2.9、5.0、8.1、10.0重量%となる液晶組成物を調製し、それぞれ液晶組成物A−2、A−3、A−4、A−5とした。そして、各液晶組成物A−1〜A−5を配向処理の施されていないITO付ガラス2枚からなるセル(セル厚13マイクロメートル)に狭持し、偏光顕微鏡を用いて相転移温度を測定した。
Next, a chiral agent ISO-6OBA2 represented by the following formula was added to the liquid crystal composition A-1 to obtain liquid crystal compositions A-2, A-3, A-4, and A-5. Specifically, as shown in Table 1, liquid crystal compositions having a concentration of the chiral agent of 2.9, 5.0, 8.1, 10.0% by weight were prepared, and the liquid crystal compositions A-2 were respectively prepared. , A-3, A-4, and A-5. And each liquid crystal composition A-1 to A-5 is held between cells (cell thickness 13 micrometers) made of two glass with ITO which has not been subjected to alignment treatment, and the phase transition temperature is measured using a polarizing microscope. It was measured.

液晶組成物A−1〜A−5の相転移温度は表1に示すとおりであった。具体的には、液晶組成物A−1では−1℃/minの降温過程においてネマチック相(N)と非液晶等方相(I)とが共存する上限温度(60℃)と下限温度(54℃)との差(共存温度範囲)が6.0℃であった。液晶組成物A−2では、−1℃/minの降温過程においてキラルネマチック相(N*)と非液晶等方相(I)とが共存する上限温度(54.7℃)と下限温度(48.6℃)との差(共存温度範囲)が6.1℃であった。 The phase transition temperatures of the liquid crystal compositions A-1 to A-5 were as shown in Table 1. Specifically, in the liquid crystal composition A-1, the upper limit temperature (60 ° C.) and the lower limit temperature (54) in which the nematic phase (N) and the non-liquid crystal isotropic phase (I) coexist in the temperature decreasing process of −1 ° C./min. ° C) (coexistence temperature range) was 6.0 ° C. In the liquid crystal composition A-2, the upper limit temperature (54.7 ° C.) and the lower limit temperature (48) at which the chiral nematic phase (N * ) and the non-liquid crystal isotropic phase (I) coexist in the temperature decreasing process of −1 ° C./min. .6 ° C.) (coexistence temperature range) was 6.1 ° C.

液晶組成物A−3の1℃/minの昇温過程において、光学的に等方性の液晶相が発現する上限温度51.0℃と下限温度46.1℃との差(BP温度範囲)は4.9℃であった。
また、液晶組成物A−4の1℃/minの昇温過程において、光学的に等方性の液晶相が発現する上限温度(41.9℃〜44.9℃)と下限温度(34.7℃)との差(BP温度範囲)は7.2℃〜10.2℃であった。同様に、液晶組成物A−5のBP温度範囲は10℃であった。このように、液晶組成物A−4とA−5は昇温過程で、光学的に等方性の液晶相を広い温度範囲で発現した。したがって、本明細書中で定義される液晶組成物Bは、本実施例の液晶組成物A−1〜A−5の内、A−3とA−4とA−5である。
Difference between upper limit temperature 51.0 ° C. and lower limit temperature 46.1 ° C. (BP temperature range) at which an optically isotropic liquid crystal phase appears in the temperature increasing process of liquid crystal composition A-3 at 1 ° C./min Was 4.9 ° C.
Further, in the temperature rising process of the liquid crystal composition A-4 at 1 ° C./min, an upper limit temperature (41.9 ° C. to 44.9 ° C.) and a lower limit temperature (34. 4 ° C.) at which an optically isotropic liquid crystal phase appears. 7 ° C.) (BP temperature range) was 7.2 ° C. to 10.2 ° C. Similarly, the BP temperature range of the liquid crystal composition A-5 was 10 ° C. Thus, the liquid crystal compositions A-4 and A-5 exhibited an optically isotropic liquid crystal phase in a wide temperature range during the temperature rising process. Therefore, the liquid crystal composition B defined in this specification is A-3, A-4, and A-5 among the liquid crystal compositions A-1 to A-5 of this example.

また、液晶組成物A−2の降温過程における54.5℃、52℃、49℃における偏光顕微鏡像(図1)によれば、当該液晶組成物において非液晶等方相とキラルネマチック相が共存していることがわかった。   Moreover, according to the polarizing microscope image (FIG. 1) in 54.5 degreeC, 52 degreeC, and 49 degreeC in the temperature fall process of liquid crystal composition A-2, in the said liquid crystal composition, a non-liquid-crystal isotropic phase and a chiral nematic phase coexist. I found out.

成分1の化合物である化合物(a)と化合物(b)を、液晶組成物A−1〜A−5における両者の重量比と同じ重量比で混合した混合物(化合物(a):化合物(b)=5.2:5.2)を調製し、その混合物の透明点であるN−I点(T1)を測定したところ270℃以上であった。液晶組成物A−1の透明点であるN−I点(Txa)は56.5℃であるから(T1−Txa)は213.5℃以上であった。また液晶組成物A−2の透明点であるN*−I点(TxA)は51.5℃であるから、(T1−TxA)は218.5℃以上であった。
同様に、液晶組成物A−3〜A−5におけるT1−TxBは以下のとおりであった。ここでTxBとは液晶組成物Bの透明点を表す。
液晶組成物A−3: T1−TxB=270℃以上−51.0℃=219.0℃以上
液晶組成物A−4: T1−TxB=270℃以上−41.9℃=228.1℃以上
液晶組成物A−5: T1−TxB=270℃以上−40℃=230℃以上
A mixture (compound (a): compound (b)) in which the compound (a) and the compound (b), which are the compounds of component 1, are mixed at the same weight ratio as the weight ratio of both in the liquid crystal compositions A-1 to A-5. = 5.2: 5.2) and the NI point (T 1 ), which is the clearing point of the mixture, was measured and found to be 270 ° C. or higher. Since the N-I point (Txa), which is the clearing point of the liquid crystal composition A-1, is 56.5 ° C., (T 1 -Txa) was 213.5 ° C. or higher. Further, since the N * -I point (TxA), which is the clearing point of the liquid crystal composition A-2, was 51.5 ° C., (T 1 -TxA) was 218.5 ° C. or higher.
Similarly, T 1 -TxB in the liquid crystal compositions A-3 to A-5 was as follows. Here, TxB represents the clearing point of the liquid crystal composition B.
Liquid crystal composition A-3: T 1 −TxB = 270 ° C. or higher −51.0 ° C. = 219.0 ° C. or higher Liquid crystal composition A-4: T 1 −TxB = 270 ° C. or higher −41.9 ° C. = 228.1 Liquid crystal composition A-5: T 1 -TxB = 270 ° C. or higher−40 ° C. = 230 ° C. or higher

また、成分2の化合物である化合物(g)の透明点は7.7℃であるから、液晶組成物A−3、A−4およびA−5のT2は7.7℃である。
他方、液晶組成物A−3、A−4およびA−5のT1は270℃であるから、これらの液晶組成物は、T1>T2を満たす。
Further, since the clearing point of the compound is a compound of component 2 (g) it is 7.7 ° C., the liquid crystal composition A-3, A-4 and T 2 of the A-5 is 7.7 ° C..
On the other hand, since T 1 of liquid crystal compositions A-3, A-4, and A-5 is 270 ° C., these liquid crystal compositions satisfy T 1 > T 2 .

モノマーと液晶材料の混合物の調製
液晶材料とモノマーとの混合物として液晶組成物A−5を79.4重量%、トリメチロールプロパントリアクリレートを8.6重量%、1,4−ジ(4−(6−(アクリロイルオキシ)ヘキシルオキシ)ベンゾイルオキシ)−2−メチルベンゼンを11.4重量%、光重合開始剤として2,2’−ジメトキシフェニルアセトフェノンを0.6重量%混合した液晶組成物A−5Mを調製した。
Preparation of monomer and liquid crystal material mixture As a mixture of a liquid crystal material and a monomer, 79.4% by weight of liquid crystal composition A-5, 8.6% by weight of trimethylolpropane triacrylate, 1,4-di (4- ( Liquid crystal composition A- in which 11.4 wt% of 6- (acryloyloxy) hexyloxy) benzoyloxy) -2-methylbenzene and 0.6 wt% of 2,2′-dimethoxyphenylacetophenone as a photopolymerization initiator were mixed. 5M was prepared.

高分子/液晶複合材料の調製
液晶組成物A−5Mを配向処理の施されていない櫛型電極基板と対向ガラス基板(非電極付与)の間に狭持し(セル厚12マイクロメートル)、得られたセルを35.0℃の等方相まで加熱した。この状態で、紫外光(紫外光強度10mWcm-2(365nm))を5分間照射して、重合反応を行った。
Preparation of polymer / liquid crystal composite material The liquid crystal composition A-5M was sandwiched between a comb-shaped electrode substrate not subjected to alignment treatment and a counter glass substrate (non-electrode provided) (cell thickness: 12 micrometers) to obtain The resulting cell was heated to an isotropic phase of 35.0 ° C. In this state, ultraviolet light (ultraviolet light intensity 10 mWcm −2 (365 nm)) was irradiated for 5 minutes to carry out a polymerization reaction.

このようにして得られた高分子/液晶複合材料A−5Pは0℃以下の温度まで冷却しても二色以上の回折光を示さない光学的に等方性の液晶相を維持していた。すなわち液晶組成物A−5よりさらに光学的等方相が発現する温度範囲が広がった。   The polymer / liquid crystal composite material A-5P thus obtained maintained an optically isotropic liquid crystal phase that did not show diffracted light of two or more colors even when cooled to a temperature of 0 ° C. or lower. . In other words, the temperature range in which the optically isotropic phase appears is wider than that of the liquid crystal composition A-5.

なお、図2に示すように、櫛型電極基板の電極は、左側から伸びる電極1と右側から伸びる電極2が交互に配置される。したがって、電極1と電極2との間に電位差がある場合、図2に示すような櫛型電極基板上では、上方向と下方向の2つの方向の電界が存在する状態を提供できる。   As shown in FIG. 2, the electrodes of the comb-shaped electrode substrate are alternately arranged with electrodes 1 extending from the left side and electrodes 2 extending from the right side. Therefore, when there is a potential difference between the electrode 1 and the electrode 2, it is possible to provide a state in which electric fields in two directions, ie, upward and downward, exist on the comb-shaped electrode substrate as shown in FIG.

[実施例2]
実施例1で得られた高分子/液晶複合材料A−5Pが狭持されたセルを、図3に示した光学系にセットし、電気光学特性を測定した。レーザー光のセルへの入射角度がセル面に対して垂直となるようにし、櫛型電極の線方向がPolarizerとAnalyzer偏光板に対してそれぞれ45°となるように前記セルを光学系にセットした。測定温度を20℃として振幅180Vの矩形波を印加すると、透過率が88%となり、透過光強度は飽和した。フォトディテクターで検出した電界無印加時の透過光強度は0.08、電界印加時の透過光強度は252であり、コントラストは3150と算出された。このときの応答速度は立ち上がり(透過光強度が電界印加時の強度の10%から90%まで変化するのに要する時間)が170マイクロ秒、立ち下がり(透過光強度が電界印加時の強度の90%から10%まで変化するのに要する時間)が120マイクロ秒であった。
また電界除去後も残留複屈折は認められなかった。温度を0〜35℃の間で変えて同様に電界オン/オフを試みた所、この温度範囲内で明と暗の2つの状態が出現することを確認した。
[Example 2]
The cell sandwiched between the polymer / liquid crystal composite material A-5P obtained in Example 1 was set in the optical system shown in FIG. 3, and the electro-optical characteristics were measured. The cell was set in the optical system so that the incident angle of the laser beam to the cell was perpendicular to the cell surface, and the line direction of the comb-shaped electrode was 45 ° with respect to the Polarizer and the Analyzer polarizer. . When a rectangular wave with an amplitude of 180 V was applied at a measurement temperature of 20 ° C., the transmittance was 88% and the transmitted light intensity was saturated. The transmitted light intensity detected by the photodetector when no electric field was applied was 0.08, the transmitted light intensity when the electric field was applied was 252 and the contrast was calculated to be 3150. The response speed at this time rises (the time required for the transmitted light intensity to change from 10% to 90% of the intensity when the electric field is applied) is 170 microseconds and falls (the transmitted light intensity is 90% of the intensity when the electric field is applied). The time required to change from% to 10% was 120 microseconds.
Further, no residual birefringence was observed even after the electric field was removed. When the temperature was changed between 0 ° C. and 35 ° C. and the electric field was turned on / off in the same manner, it was confirmed that two states of light and dark appeared within this temperature range.

このように、高分子/液晶複合材料A−5Pは電界のオン/オフで明と暗の2状態を実現でき、かつ透過率が飽和するまで電界を印加しても高速応答が実現できた。   As described above, the polymer / liquid crystal composite material A-5P can realize two states of light and dark by turning on / off the electric field, and can realize a high-speed response even when an electric field is applied until the transmittance is saturated.

[実施例3]
液晶組成物の調製
下記式(o−1)、(o−2)、(o−3)および(p)で表される化合物を下記に示す重量比で混合してネマチック液晶組成物F−1を調製した。具体的には、上記式(1)で表される成分1の化合物として、透明点であるN−I点が250℃以上である化合物(o−1)〜(o−3)、上記式(3)で表される成分2の化合物として、K−I点が21.4℃で透明点(外挿値)が−41.6℃である化合物pを混合して調製した。重量比の右に示す値は、各化合物の相転移温度である。
[Example 3]
Preparation of liquid crystal composition Nematic liquid crystal composition F-1 was prepared by mixing the compounds represented by the following formulas (o-1), (o-2), (o-3) and (p) in the weight ratio shown below. Was prepared. Specifically, as the compound of component 1 represented by the above formula (1), compounds (o-1) to (o-3) having a clear point NI point of 250 ° C. or higher, the above formula ( As a compound of component 2 represented by 3), a compound p having a KI point of 21.4 ° C. and a clearing point (extrapolated value) of −41.6 ° C. was prepared. The value shown to the right of the weight ratio is the phase transition temperature of each compound.

次に、液晶組成物F−1に、キラル剤ISO−6OBA2を添加して液晶組成物F−2、F−3を得た。具体的には、表2に示すように、キラル剤の濃度が0.8、10.0重量%となる液晶組成物を調製し、それぞれ液晶組成物F−2、F−3とした。そして、各液晶組成物F−2〜F−3を配向処理の施されていないITO付ガラス2枚からなるセル(セル厚13マイクロメートル)に狭持し、偏光顕微鏡を用いて相転移温度を測定した。ここでF−3の透明点は実施例1で用いたセルと同様のセルを用い、偏光顕微鏡を確認しながら、80V交流正弦波を印加し、昇温条件下、透過率が急激に低下する温度を透明点とした。   Next, a chiral agent ISO-6OBA2 was added to the liquid crystal composition F-1 to obtain liquid crystal compositions F-2 and F-3. Specifically, as shown in Table 2, liquid crystal compositions having a chiral agent concentration of 0.8 and 10.0% by weight were prepared as liquid crystal compositions F-2 and F-3, respectively. Then, each liquid crystal composition F-2 to F-3 is sandwiched in a cell (cell thickness 13 micrometers) made of two glass with ITO that has not been subjected to alignment treatment, and the phase transition temperature is set using a polarizing microscope. It was measured. Here, for the clearing point of F-3, the same cell as that used in Example 1 was used, and an 80V AC sine wave was applied while confirming a polarizing microscope, and the transmittance rapidly decreased under the temperature rising condition. The temperature was the clearing point.

液晶組成物F−1〜F−3の相転移温度は表2に示すとおりであった。具体的には、液晶組成物F−1では−1℃/minの降温過程においてネマチック相(N)と非液晶等方相(I)とが共存する上限温度(98.7℃)と下限温度(85℃)との差(共存温度範囲)が13.7℃であった。液晶組成物F−2では、−1℃/minの降温過程においてキラルネマチック相(N*)と非液晶等方相(I)とが共存する上限温度(97.2℃)と下限温度(81℃)との差(共存温度範囲)が16.2℃であった。 The phase transition temperatures of the liquid crystal compositions F-1 to F-3 were as shown in Table 2. Specifically, in the liquid crystal composition F-1, the upper limit temperature (98.7 ° C.) and the lower limit temperature at which the nematic phase (N) and the non-liquid crystal isotropic phase (I) coexist in the temperature decreasing process of −1 ° C./min. The difference (coexistence temperature range) from (85 ° C.) was 13.7 ° C. In the liquid crystal composition F-2, the upper limit temperature (97.2 ° C.) and the lower limit temperature (81) at which the chiral nematic phase (N * ) and the non-liquid crystal isotropic phase (I) coexist in the temperature decreasing process of −1 ° C./min. The difference (coexistence temperature range) was 16.2 ° C.

また、液晶組成物F−3では、1℃/minの昇温過程において、光学的に等方性の液晶相が発現する上限温度(74℃)と下限温度(54℃)との差(BP(X)またはBP温度範囲)は20℃であった。このように、液晶組成物F−3は昇温過程で、光学的に等方性の液晶相を広い温度範囲で発現した。   Further, in the liquid crystal composition F-3, the difference between the upper limit temperature (74 ° C.) and the lower limit temperature (54 ° C.) at which the optically isotropic liquid crystal phase appears in the temperature rising process of 1 ° C./min (BP (X) or BP temperature range) was 20 ° C. Thus, the liquid crystal composition F-3 exhibited an optically isotropic liquid crystal phase in a wide temperature range during the temperature rising process.

成分1の化合物である化合物(o−1)、化合物(o−2)および化合物(o−3)を、液晶組成物F−1〜F−3における3つの化合物の重量比と同じ重量比で混合した混合物(化合物(o−1):化合物(o−2):化合物(o−3)=16.6:16.7:16.7)を調製し、その混合物の透明点であるN−I点(T1)を測定したところ254℃であった。液晶組成物F−1の透明点であるN−I点(Txa)は89.2℃であるから(T1−Txa)は164.8℃以上であった。液晶組成物F−2の透明点N*−I点(TxA)は84℃であるから、(T1−TxA)は170℃であった。液晶組成物F−3の透明点BP(またはBPX)−I点(TxB)は74℃であるから、(T1−TxB)は180℃であった。 Compound (o-1), Compound (o-2) and Compound (o-3) which are compounds of Component 1 are mixed at the same weight ratio as the weight ratio of the three compounds in the liquid crystal compositions F-1 to F-3. A mixed mixture (compound (o-1): compound (o-2): compound (o-3) = 16.6: 16.7: 16.7) was prepared, and N− which is the clearing point of the mixture was 254 ° C. was measured I point (T 1). Since the NI point (Txa), which is the clearing point of the liquid crystal composition F-1, is 89.2 ° C., (T 1 -Txa) was 164.8 ° C. or higher. Since the clearing point N * -I point (TxA) of the liquid crystal composition F-2 was 84 ° C., (T 1 -TxA) was 170 ° C. Since the clearing point BP (or BPX) -I point (TxB) of the liquid crystal composition F-3 was 74 ° C., (T 1 -TxB) was 180 ° C.

また、成分2の化合物である化合物(p)の透明点は−41.6℃であるから、液晶組成物F−3のT2は−41.6℃である。
他方、液晶組成物F−3のT1は254℃であるから、これらの液晶組成物は、T1>T2を満たす。
Also, the clearing point of the compound is a compound of component 2 (p) from a -41.6 ℃, T 2 of the liquid crystal composition F-3 is -41.6 ℃.
On the other hand, since T 1 of the liquid crystal composition F-3 is 254 ° C., these liquid crystal compositions satisfy T 1 > T 2 .

モノマーと液晶材料の混合物の調製
液晶材料とモノマーとの混合物として液晶組成物F−3を79.4重量%、ドデシルアクリレートを8.6重量%、1,4−ジ(4−(6−(アクリロイルオキシ)ヘキシルオキシ)ベンゾイルオキシ)−2−メチルベンゼンを11.4重量%、光重合開始剤として2,2’−ジメトキシフェニルアセトフェノンを0.6重量%混合した液晶組成物F−3Mを調製した。
Preparation of Mixture of Monomer and Liquid Crystal Material As a mixture of the liquid crystal material and the monomer, 79.4% by weight of liquid crystal composition F-3, 8.6% by weight of dodecyl acrylate, 1,4-di (4- (6- ( A liquid crystal composition F-3M prepared by mixing 11.4% by weight of acryloyloxy) hexyloxy) benzoyloxy) -2-methylbenzene and 0.6% by weight of 2,2′-dimethoxyphenylacetophenone as a photopolymerization initiator was prepared. did.

高分子/液晶複合材料の調製
液晶組成物F−3Mを配向処理の施されていない櫛型電極基板と対向ガラス基板(非電極付与)の間に狭持し(セル厚12マイクロメートル)、得られたセルを65.0℃の等方相まで加熱した。この状態で、紫外光(紫外光強度10mWcm-2(365nm))を5分間照射して、重合反応を行った。
Preparation of polymer / liquid crystal composite material The liquid crystal composition F-3M was sandwiched between a comb-shaped electrode substrate not subjected to alignment treatment and a counter glass substrate (non-electrode provided) (cell thickness: 12 micrometers) to obtain The resulting cell was heated to an isotropic phase of 65.0 ° C. In this state, ultraviolet light (ultraviolet light intensity 10 mWcm −2 (365 nm)) was irradiated for 5 minutes to carry out a polymerization reaction.

このようにして得られた高分子/液晶複合材料F−3Pは30℃まで冷却しても二色以上の回折光を示さない光学的に等方性の液晶相を維持していた。すなわち液晶組成物F−3よりさらに光学的等方相が発現する温度範囲が広がった。   The polymer / liquid crystal composite material F-3P thus obtained maintained an optically isotropic liquid crystal phase that did not show diffracted light of two or more colors even when cooled to 30 ° C. That is, the temperature range in which the optically isotropic phase is developed further than the liquid crystal composition F-3.

なお、図2に示すように、櫛型電極基板の電極は、左側から伸びる電極1と右側から伸びる電極2が交互に配置される。したがって、電極1と電極2との間に電位差がある場合、図2に示すような櫛型電極基板上では、上方向と下方向の2つの方向の電界が存在する状態を提供できる。   As shown in FIG. 2, the electrodes of the comb-shaped electrode substrate are alternately arranged with electrodes 1 extending from the left side and electrodes 2 extending from the right side. Therefore, when there is a potential difference between the electrode 1 and the electrode 2, it is possible to provide a state in which electric fields in two directions, ie, upward and downward, exist on the comb-shaped electrode substrate as shown in FIG.

実施例3で得られた高分子/液晶複合材料F−3Pが狭持されたセルを、図3に示した光学系にセットし、電気光学特性を測定した。レーザー光のセルへの入射角度がセル面に対して垂直となるようにし、櫛型電極の線方向がPolarizerとAnalyzer偏光板に対してそれぞれ45°となるように前記セルを光学系にセットした。測定温度を55℃として振幅180Vの矩形波を印加した。透過率が飽和するには至らなかったが明状態を実現できた。このときの応答速度は立ち上がり(透過光強度が電界印加時の強度の10%から90%まで変化するのに要する時間)が250マイクロ秒、立ち下がり(透過光強度が電界印加時の強度の90%から10%まで変化するのに要する時間)が110マイクロ秒であった。
また電界除去後も残留複屈折は認められなかった。
The cell in which the polymer / liquid crystal composite material F-3P obtained in Example 3 was held was set in the optical system shown in FIG. 3, and the electro-optical characteristics were measured. The cell was set in the optical system so that the incident angle of the laser beam to the cell was perpendicular to the cell surface, and the line direction of the comb-shaped electrode was 45 ° with respect to the Polarizer and the Analyzer polarizer. . A rectangular wave with an amplitude of 180 V was applied at a measurement temperature of 55 ° C. Although the transmittance did not reach saturation, a bright state could be realized. The response speed at this time rises (the time required for the transmitted light intensity to change from 10% to 90% of the intensity when the electric field is applied) is 250 microseconds and falls (the transmitted light intensity is 90% of the intensity when the electric field is applied). The time required to change from% to 10% was 110 microseconds.
Further, no residual birefringence was observed even after the electric field was removed.

このように、高分子/液晶複合材料F−3Pは電界のオン/オフで明と暗の2状態を実現でき、かつ高速応答が実現できた。   As described above, the polymer / liquid crystal composite material F-3P was able to realize two states of light and dark by on / off of the electric field, and a high-speed response.

[実施例4]
液晶組成物の調製
下記式(q−1)、(q−2)、(q−3)、(c)、(e)、(r)、(a)および(b)で表される化合物を下記に示す重量比で混合してネマチック液晶組成物G−1を調製した。具体的には、上記式(1)で表される成分1の化合物として、透明点であるN−I点が250℃以上である化合物(a)および(b)、上記式(3)で表される成分2の化合物として、K−I点が46.1℃で透明点(外挿値)が−3.6℃である化合物(r)、その他化合物(q−1)〜(q−3)、(c)および(e)を混合して調製した。重量比の右に示す値は、各化合物の相転移温度である。
[Example 4]
Preparation of liquid crystal composition Compounds represented by the following formulas (q-1), (q-2), (q-3), (c), (e), (r), (a) and (b) A nematic liquid crystal composition G-1 was prepared by mixing at the weight ratio shown below. Specifically, as the compound of component 1 represented by the above formula (1), compounds (a) and (b) having a clear point NI point of 250 ° C. or higher, represented by the above formula (3) As the compound of Component 2, the compound (r) having a KI point of 46.1 ° C. and a clearing point (extrapolated value) of −3.6 ° C., other compounds (q-1) to (q-3) ), (C) and (e) were mixed. The value shown to the right of the weight ratio is the phase transition temperature of each compound.

次に、液晶組成物G−1とキラル剤ISO−6OBA2が94/6の重量比である液晶組成物G−2を得た。具体的には、そして、各液晶組成物G−2を配向処理の施されていないITO付ガラス2枚からなるセル(セル厚13マイクロメートル)に狭持し、偏光顕微鏡を用いて相転移温度を測定した。   Next, a liquid crystal composition G-2 having a weight ratio of 94/6 between the liquid crystal composition G-1 and the chiral agent ISO-6OBA2 was obtained. Specifically, each liquid crystal composition G-2 is held in a cell (cell thickness 13 μm) made of two glass with ITO that has not been subjected to alignment treatment, and a phase transition temperature is measured using a polarizing microscope. Was measured.

液晶組成物G−1は−1℃/minの降温過程においてネマチック相(N)と非液晶等方相(I)とが共存する上限温度(76.2℃)と下限温度(66.2℃)との差(共存温度範囲)が10.0℃であった。また1℃/minの昇温過程において、ネマチック相(N)からネマチック相と非液晶等方相とが共存する相への転移点は71.0℃であった。   The liquid crystal composition G-1 has an upper limit temperature (76.2 ° C.) and a lower limit temperature (66.2 ° C.) in which the nematic phase (N) and the non-liquid crystal isotropic phase (I) coexist in the temperature decreasing process of −1 ° C./min. ) (Coexistence temperature range) was 10.0 ° C. In the temperature rising process at 1 ° C./min, the transition point from the nematic phase (N) to the phase in which the nematic phase and the non-liquid crystal isotropic phase coexisted was 71.0 ° C.

また、液晶組成物G−2では、1℃/minの昇温過程において、N* 52.0 BP(またはBPX) 60.5 BP(またはBPX)+I 66.0 Iの相転移を示した。光学的に等方性の液晶相が発現する上限温度(60.5〜66.0℃)と下限温度(52.0℃)との差(BPXまたはBP温度範囲)は7.5〜14.0℃であった。このように、液晶組成物G−2は昇温過程で、光学的に等方性の液晶相を広い温度範囲で発現した。 Further, the liquid crystal composition G-2 exhibited a phase transition of N * 52.0 BP (or BPX) 60.5 BP (or BPX) + I 66.0 I in the temperature rising process of 1 ° C./min. The difference (BPX or BP temperature range) between the upper limit temperature (60.5 to 66.0 ° C.) and the lower limit temperature (52.0 ° C.) at which the optically isotropic liquid crystal phase appears is 7.5 to 14. It was 0 ° C. Thus, the liquid crystal composition G-2 exhibited an optically isotropic liquid crystal phase in a wide temperature range during the temperature rising process.

成分1の化合物である化合物(a)と化合物(b)を、液晶組成物G−1とG−2における両者の重量比と同じ重量比で混合した混合物(化合物(a):化合物(b)=7.5:7.5)を調製し、その混合物の透明点であるN−I点(T1)を測定したところ270℃以上であった。液晶組成物G−1の透明点であるN−I点(Txa)は71.0℃であるから(T1−Txa)は199℃以上であった。液晶組成物G−2におけるT1−TxBは以下のとおりであった。
液晶組成物G−2: T1−TxB=270℃以上−60.5℃=209.5℃以上
A mixture (compound (a): compound (b)) in which the compound (a) and the compound (b) which are compounds of the component 1 are mixed at the same weight ratio as the weight ratio of both in the liquid crystal compositions G-1 and G-2. = 7.5: 7.5), and the NI point (T 1 ), which is the clearing point of the mixture, was measured and found to be 270 ° C. or higher. Since the NI point (Txa), which is the clearing point of the liquid crystal composition G-1, was 71.0 ° C., (T 1 -Txa) was 199 ° C. or higher. T 1 -TxB in the liquid crystal composition G-2 was as follows.
Liquid crystal composition G-2: T 1 −TxB = 270 ° C. or higher −60.5 ° C. = 209.5 ° C. or higher

また、成分2の化合物である化合物(r)の透明点は−3.6℃であるから、液晶組成物F−3のT2は−3.6℃である。
他方、液晶組成物F−3のT1は270℃以上であるから、これらの液晶組成物は、T1>T2を満たす。
In addition, since the clearing point of the compound (r) which is the compound of Component 2 is −3.6 ° C., T 2 of the liquid crystal composition F-3 is −3.6 ° C.
On the other hand, since T 1 of the liquid crystal composition F-3 is 270 ° C. or higher, these liquid crystal compositions satisfy T 1 > T 2 .

モノマーと液晶材料の混合物の調製
液晶材料とモノマーとの混合物として液晶組成物G−2を79.4重量%、ドデシルアクリレートを10.0重量%、1,4−ジ(4−(6−(アクリロイルオキシ)ヘキシルオキシ)ベンゾイルオキシ)−2−メチルベンゼンを10.0重量%、光重合開始剤として2,2’−ジメトキシフェニルアセトフェノンを0.6重量%混合した液晶組成物G−2Mを調製した。
Preparation of Mixture of Monomer and Liquid Crystal Material As a mixture of the liquid crystal material and the monomer, 79.4% by weight of liquid crystal composition G-2, 10.0% by weight of dodecyl acrylate, 1,4-di (4- (6- ( A liquid crystal composition G-2M was prepared by mixing 10.0% by weight of acryloyloxy) hexyloxy) benzoyloxy) -2-methylbenzene and 0.6% by weight of 2,2′-dimethoxyphenylacetophenone as a photopolymerization initiator. did.

高分子/液晶複合材料の調製
液晶組成物G−2Mを配向処理の施されていない櫛型電極基板と対向ガラス基板(非電極付与)の間に狭持し(セル厚14マイクロメートル)、得られたセルを45.0℃の非液晶等方相状態に保ち、この状態で、紫外光(紫外光強度10mWcm-2(365nm))を5分間照射して、重合反応を行った。
Preparation of polymer / liquid crystal composite material The liquid crystal composition G-2M was sandwiched between a comb-shaped electrode substrate not subjected to alignment treatment and a counter glass substrate (non-electrode provided) (cell thickness: 14 micrometers) to obtain The obtained cell was kept in a non-liquid crystal isotropic phase state at 45.0 ° C., and in this state, ultraviolet light (ultraviolet light intensity 10 mWcm −2 (365 nm)) was irradiated for 5 minutes to carry out a polymerization reaction.

このようにして得られた高分子/液晶複合材料G−2Pは25℃まで冷却しても二色以上の回折光を示さない光学的に等方性の液晶相を維持していた。すなわち液晶組成物G−2よりさらに光学的等方相が発現する温度範囲が広がった。   The polymer / liquid crystal composite material G-2P obtained in this way maintained an optically isotropic liquid crystal phase that did not show diffracted light of two or more colors even when cooled to 25 ° C. That is, the temperature range in which the optically isotropic phase appears further than the liquid crystal composition G-2.

なお、図2に示すように、櫛型電極基板の電極は、左側から伸びる電極1と右側から伸びる電極2が交互に配置される。したがって、電極1と電極2との間に電位差がある場合、図2に示すような櫛型電極基板上では、上方向と下方向の2つの方向の電界が存在する状態を提供できる。   As shown in FIG. 2, the electrodes of the comb-shaped electrode substrate are alternately arranged with electrodes 1 extending from the left side and electrodes 2 extending from the right side. Therefore, when there is a potential difference between the electrode 1 and the electrode 2, it is possible to provide a state in which electric fields in two directions, ie, upward and downward, exist on the comb-shaped electrode substrate as shown in FIG.

実施例4で得られた高分子/液晶複合材料G−3Pが狭持されたセルを、図3に示した光学系にセットし、電気光学特性を測定した。レーザー光のセルへの入射角度がセル面に対して垂直となるようにし、櫛型電極の線方向がPolarizerとAnalyzer偏光板に対してそれぞれ45°となるように前記セルを光学系にセットした。測定温度を35℃として振幅100Vの矩形波を印加したところ透過率が飽和した。電圧70Vを印加したときの応答速度は立ち上がり(透過光強度が電界印加時の強度の10%から90%まで変化するのに要する時間)が1ミリ秒、立ち下がり(透過光強度が電界印加時の強度の90%から10%まで変化するのに要する時間)が0.7ミリ秒であった。
また電界除去後も残留複屈折は認められなかった。
The cell sandwiched with the polymer / liquid crystal composite material G-3P obtained in Example 4 was set in the optical system shown in FIG. 3, and the electro-optical characteristics were measured. The cell was set in the optical system so that the incident angle of the laser beam to the cell was perpendicular to the cell surface, and the line direction of the comb-shaped electrode was 45 ° with respect to the Polarizer and the Analyzer polarizer. . When a rectangular wave with an amplitude of 100 V was applied at a measurement temperature of 35 ° C., the transmittance was saturated. The response speed when a voltage of 70 V is applied rises (the time required for the transmitted light intensity to change from 10% to 90% of the intensity when the electric field is applied) is 1 millisecond and falls (when the transmitted light intensity is when the electric field is applied) The time required to change from 90% to 10% of the intensity) was 0.7 milliseconds.
Further, no residual birefringence was observed even after the electric field was removed.

このように、高分子/液晶複合材料G−2Pは電界のオン/オフで明と暗の2状態を実現でき、かつ高速応答が実現できた。   As described above, the polymer / liquid crystal composite material G-2P was able to realize two states of light and dark by on / off of the electric field, and a high-speed response.

本発明の活用法として、たとえば、液晶材料、液晶材料を用いる液晶素子が挙げられる。   Examples of the utilization method of the present invention include a liquid crystal material and a liquid crystal element using the liquid crystal material.

液晶組成物A−2の降温過程における偏光顕微鏡像を示す。The polarization microscope image in the temperature-fall process of liquid crystal composition A-2 is shown. 実施例1で用いた櫛型電極基板を示す。The comb-shaped electrode substrate used in Example 1 is shown. 実施例2、3および4で用いた光学系を示す。The optical system used in Examples 2, 3 and 4 is shown.

Claims (36)

液晶材料と高分子とを含み、光学的に等方性の液晶相で駆動される素子に用いられる高分子/液晶複合材料に含まれる液晶材料であって、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を4.8℃以上の温度範囲で発現し、ネマチック相を発現しない液晶材料。   A liquid crystal material contained in a polymer / liquid crystal composite material used for an element driven in an optically isotropic liquid crystal phase, which includes a liquid crystal material and a polymer, and is optically isotropic during a temperature rising process Liquid crystal material that exhibits a liquid crystalline phase in a temperature range of 4.8 ° C. or higher and does not exhibit a nematic phase. 液晶材料が、ネマチック相と非液晶等方相とが共存する上限温度と下限温度との差、または、キラルネマチック相と非液晶等方相とが共存する上限温度と下限温度との差が3.0℃〜150℃であり、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を発現しない液晶組成物Aとキラル剤からなる組成物である、請求項1に記載の液晶材料。   The difference between the upper limit temperature and the lower limit temperature at which the nematic phase and the non-liquid crystal isotropic phase coexist in the liquid crystal material, or the difference between the upper limit temperature and the lower limit temperature at which the chiral nematic phase and the non-liquid crystal isotropic phase coexist is 3 The liquid crystal material according to claim 1, wherein the liquid crystal material is a composition comprising a liquid crystal composition A and a chiral agent which are from 0 ° C to 150 ° C and do not exhibit an optically isotropic liquid crystal phase in the temperature rising process. 液晶材料が、ネマチック相と非液晶等方相とが共存する上限温度と下限温度との差、または、キラルネマチック相と非液晶等方相とが共存する上限温度と下限温度との差が6.0℃〜150℃であり、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を発現しない液晶組成物Aとキラル剤からなる組成物である、請求項1に記載の液晶材料。   The difference between the upper limit temperature and the lower limit temperature where the nematic phase and the non-liquid crystal isotropic phase coexist or the difference between the upper limit temperature and the lower limit temperature where the chiral nematic phase and the non-liquid crystal isotropic phase coexist is 6 The liquid crystal material according to claim 1, wherein the liquid crystal material is a composition comprising a liquid crystal composition A and a chiral agent which are from 0 ° C to 150 ° C and do not exhibit an optically isotropic liquid crystal phase in the temperature rising process. 液晶材料が、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を発現しない液晶組成物Aとキラル剤からなる液晶組成物Bであって、
液晶組成物Aは透明点T1の成分1を5〜80重量%、透明点T2の成分2を20〜95重量%含み、透明点T1、透明点T2および液晶組成物Bの透明点TxBが、
1>T2
1−TxB≧100℃
を満たす、請求項1〜3のいずれかに記載の液晶材料。
The liquid crystal material is a liquid crystal composition B composed of a liquid crystal composition A and a chiral agent that does not exhibit an optically isotropic liquid crystal phase in the temperature rising process,
The liquid crystal composition A Component 1 5-80 wt% of the clearing point T 1, includes a component 2 of the clearing point T 2 20 to 95% by weight, the clearing point T 1, a transparent clearing point T 2 and the liquid crystal composition B Point TxB is
T 1 > T 2
T 1 −TxB ≧ 100 ° C.
The liquid crystal material according to claim 1, wherein
液晶材料が、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を発現しない液晶組成物Aとキラル剤からなる液晶組成物Bであって、
液晶組成物Aは透明点T1の成分1を5〜70重量%、透明点T2の成分2を30〜95重量%含み、透明点T1、透明点T2および液晶組成物Bの透明点TxBが、
1>T2
1−TxB≧150℃
を満たす、請求項1〜3のいずれかに記載の液晶材料。
The liquid crystal material is a liquid crystal composition B composed of a liquid crystal composition A and a chiral agent that does not exhibit an optically isotropic liquid crystal phase in the temperature rising process,
The liquid crystal composition A Ingredients 1 clearing point T 1 5 to 70 wt%, wherein the component 2 of the clearing point T 2 30 to 95% by weight, the clearing point T 1, a transparent clearing point T 2 and the liquid crystal composition B Point TxB is
T 1 > T 2
T 1 −TxB ≧ 150 ° C.
The liquid crystal material according to claim 1, wherein
液晶材料が、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を発現しない液晶組成物Aとキラル剤からなる液晶組成物Bであって、
液晶組成物Aは透明点T1の成分1を5〜70重量%、透明点T2の成分2を30〜95重量%含み、透明点T1、透明点T2および液晶組成物Aの透明点TxBが、
1>T2
1−TxB≧200℃
を満たす、請求項1〜3のいずれかに記載の液晶材料。
The liquid crystal material is a liquid crystal composition B composed of a liquid crystal composition A and a chiral agent that does not exhibit an optically isotropic liquid crystal phase in the temperature rising process,
The liquid crystal composition A of the component 1 of the clearing point T 1 5 to 70 wt%, wherein the component 2 of the clearing point T 2 30 to 95% by weight, the clearing point T 1, a transparent clearing point T 2 and the liquid crystal composition A Point TxB is
T 1 > T 2
T 1 −TxB ≧ 200 ° C.
The liquid crystal material according to claim 1, wherein
液晶材料が、昇温過程において光学的に等方性の液晶相を発現しない液晶組成物Aとキラル剤からなる液晶組成物Bであって、
液晶組成物Aは透明点T1の成分1を5〜80重量%、透明点T2の成分2を20〜95重量%含み、透明点T1、透明点T2、および、液晶組成物Aから全てのキラル剤を除いた液晶組成物aの透明点Txaが、
1>T2
1−Txa≧100℃
を満たす、請求項1〜3のいずれかに記載の液晶材料。
The liquid crystal material is a liquid crystal composition B composed of a liquid crystal composition A and a chiral agent that does not exhibit an optically isotropic liquid crystal phase in the temperature rising process,
The liquid crystal composition A Component 1 5-80 wt% of the clearing point T 1, includes a component 2 of the clearing point T 2 20 to 95% by weight, the clearing point T 1, the clearing point T 2, and a liquid crystal composition A The clearing point Txa of the liquid crystal composition a excluding all chiral agents from
T 1 > T 2
T 1 −Txa ≧ 100 ° C.
The liquid crystal material according to claim 1, wherein
成分1は透明点が150℃以上の液晶化合物からなり、成分2は透明点が47℃以下の液晶化合物からなる、請求項4〜7のいずれかに記載の液晶材料。   The liquid crystal material according to any one of claims 4 to 7, wherein component 1 comprises a liquid crystal compound having a clearing point of 150 ° C or higher, and component 2 comprises a liquid crystal compound having a clearing point of 47 ° C or lower. 成分1が、下記一般式(1)
(式中、R1は水素または炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF、−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル基中およびアルキル中の任意の−CH2−が、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
2は水素、ハロゲン、−CN、−N=C=O、−N=C=S、−CF3、−OCF3または炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−CH2−が、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、これらのアルキル中の−CH3は−CNで置き換えられてもよく;
1〜A5は独立して芳香族性あるいは非芳香族性の3〜8員環、または炭素数9以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数1〜3のアルキル、またはハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、環の−CH2−は−O−、−S−または−NH−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよいが、A1〜A5がテトラヒドロピラン環であることはなく、;
1〜Z4は独立して単結合、炭素数1〜8のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−N(O)=N−、−N=N(O)−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、アルキレン中およびアルキレン中の任意の−CH2−が、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−N(O)=N−、−N=N(O)−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
1〜n3は独立して0または1であり、R2が水素またはフッ素の場合はn2およびn3は1であり、Z1〜Z4の少なくとも1つが−CF2O−である場合はn2およびn3は1であり、Z4が−COO−である場合は、n2とn3が1であり、A4またはA5の少なくとも一つが炭素数9以上の縮合環である場合のみn1〜n3すべてが0となりうる。)
で表される化合物からなる、請求項4〜8のいずれかに記載の液晶材料。
Component 1 is represented by the following general formula (1)
(In the formula, R 1 is hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═ CH—, —CF═CF, —, or —C≡C— may be replaced, and any —CH 2 — in the alkyl group and alkyl may be represented by —O—, —S—, —COO—, Any hydrogen in the group replaced by -OCO-, -CH = CH-, -CF = CF- or -C≡C- may be replaced by halogen;
R 2 is hydrogen, halogen, —CN, —N═C═O, —N═C═S, —CF 3 , —OCF 3, or alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and any —CH in the alkyl 2 — may be replaced by —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C—, in this alkyl and in alkyl. In the group in which any —CH 2 — is replaced by —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C— In the alkyl may be replaced by halogen, and -CH 3 in these alkyls may be replaced by -CN;
A 1 to A 5 are each independently an aromatic or non-aromatic 3- to 8-membered ring, or a condensed ring having 9 or more carbon atoms. Arbitrary hydrogen in these rings is a halogen atom or 1 to 3 carbon atoms. Or -CH 2-in the ring may be replaced by -O-, -S- or -NH-, and -CH = may be replaced by -N =. But A 1 to A 5 are not tetrahydropyran rings;
Z 1 to Z 4 are each independently a single bond and alkylene having 1 to 8 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkylene is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, -CSO-, -OCS-, -N = N-, -CH = N-, -N = CH-, -N (O) = N-, -N = N (O)-, -CH = CH-, —CF═CF— or —C≡C— may be substituted, and any —CH 2 — in alkylene and alkylene may be —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CSO. -, -OCS-, -N = N-, -CH = N-, -N = CH-, -N (O) = N-, -N = N (O)-, -CH = CH-, -CF Any hydrogen in the group replaced by ═CF— or —C≡C— may be replaced by halogen;
n 1 to n 3 are independently 0 or 1, n 2 and n 3 are 1 when R 2 is hydrogen or fluorine, and at least one of Z 1 to Z 4 is —CF 2 O—. N 2 and n 3 are 1, and when Z 4 is —COO—, n 2 and n 3 are 1, and at least one of A 4 or A 5 is a condensed ring having 9 or more carbon atoms. Only in some cases, n 1 to n 3 can all be zero. )
The liquid crystal material according to claim 4, comprising a compound represented by the formula:
1は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく;
2はハロゲン、−CN、−N=C=O、−N=C=S、−CF3、−OCF3または炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−CH2−が、−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、これらのアルキル中の−CH3は−CNで置き換えられてもよく;
1〜A5は独立してベンゼン環、ナフタレン環またはシクロヘキサン環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数1〜3のアルキル、またはハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、環の−CH2−は−O−または−S−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよく;
1〜Z4は独立して単結合、炭素数1〜4のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、アルキレンおよびアルキレン中の任意の−CH2−が、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい、
請求項9に記載の液晶材料。
R 1 is alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH— or —C≡. May be replaced by C-;
R 2 is halogen, —CN, —N═C═O, —N═C═S, —CF 3 , —OCF 3, or alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl May be replaced by —O—, —CH═CH— or —C≡C—, wherein any —CH 2 — in the alkyl and alkyl is —O—, —CH═CH— or — Any hydrogen in the group replaced with C≡C— may be replaced with halogen, and —CH 3 in these alkyls may be replaced with —CN;
A 1 to A 5 are independently a benzene ring, a naphthalene ring or a cyclohexane ring, and any hydrogen in these rings may be replaced by halogen, alkyl having 1 to 3 carbon atoms, or alkyl halide. —CH 2 — may be replaced by —O— or —S—, and —CH═ may be replaced by —N═;
Z 1 to Z 4 are each independently a single bond and alkylene having 1 to 4 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkylene is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CSO—, —OCS—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C— may be substituted, and alkylene and any —CH 2 — in the alkylene may be —O—, — Any hydrogen in the group replaced with S—, —COO—, —OCO—, —CSO—, —OCS—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C— is replaced with halogen. May be
The liquid crystal material according to claim 9.
1が炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の芳香族環と隣接しない任意の−CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく、このアルキルあるいはアルケニル中の任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
2はフッ素、塩素、−CN、−N=C=Sまたは炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−CH2−が、−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
1〜A5が独立してベンゼン環、ナフタレン環またはシクロヘキサン環であり、これらの環の任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられてもよく、−CH2−は−O−または−S−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよく;
1〜Z4は独立して単結合、−CF2O−または−C≡C−である、
請求項9に記載の液晶材料。
R 1 is alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and any —CH 2 — not adjacent to the aromatic ring in this alkyl may be replaced by —CH═CH—, and any alkyl in this alkyl or alkenyl -CH 2 - may be replaced by -O-;
R 2 is fluorine, chlorine, —CN, —N═C═S or alkyl having 1 to 20 carbons, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —CH═CH— or — C≡C— may be substituted, and any —CH 2 — in the alkyl and alkyl may be replaced by —O—, —CH═CH— or —C≡C— Hydrogen may be replaced by halogen;
A 1 to A 5 are each independently a benzene ring, naphthalene ring or cyclohexane ring, and any hydrogen in these rings may be replaced by fluorine or chlorine, and —CH 2 — is —O— or —S—. And —CH═ may be replaced with —N═;
Z 1 to Z 4 are each independently a single bond, —CF 2 O— or —C≡C—.
The liquid crystal material according to claim 9.
1が炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の芳香族環に隣接しない任意の−CH2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、このアルキルあるいはアルケニル中の任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
2がフッ素、塩素、−CN、または炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−CH2−が、−O−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
1〜A5が独立してベンゼン環、ジオキサン環またはシクロヘキサン環であり、ベンゼン環の任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられてもよく;
1〜Z4は独立して単結合または−C≡C−であり;
1が1、n2とn3が0である、
請求項9に記載の液晶材料。
R 1 is alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and any —CH 2 — not adjacent to the aromatic ring in this alkyl may be replaced by —CH═CH—, and any alkyl or alkenyl in this alkyl or alkenyl —CH 2 — may be replaced by —O—;
R 2 is fluorine, chlorine, —CN, or alkyl having 1 to 10 carbons, and any —CH 2 — in the alkyl may be replaced by —O—, and in this alkyl and in alkyl Any hydrogen in the group in which any —CH 2 — is replaced by —O— may be replaced by halogen;
A 1 to A 5 are independently a benzene ring, a dioxane ring or a cyclohexane ring, and any hydrogen in the benzene ring may be replaced with fluorine or chlorine;
Z 1 to Z 4 are each independently a single bond or —C≡C—;
n 1 is 1, n 2 and n 3 are 0,
The liquid crystal material according to claim 9.
成分2が、下記一般式(2)
(式中、R3は水素、炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−CH2−が、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
4はハロゲン、−CN、−N=C=O、−N=C=S、−CF3、−OCF3、−C≡C−CN、−C=C−CF3または−C≡C−CF3であり;
6、A7およびA8は独立して芳香族性あるいは非芳香族性の3〜8員環、または炭素数9以上の縮合環であり、この環の任意の水素がハロゲン、炭素数1〜3のアルキル、またはハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、この環の任意の−CH2−は−O−、−S−または−NH−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよく;
6およびZ7は単結合または炭素数1〜8のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−N(O)=N−、−N=N(O)−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキレンおよびアルキレン中の任意の−CH2−が、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−N(O)=N−、−N=N(O)−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
6およびn7は0または1であるが、n6とn7がともに1となるのは、Z6およびZ7の少なくとも一方が−CF2O−である場合のみであり、A7あるいはA8が炭素数9以上の縮合環である場合、n6およびn7は0である。)
で表される化合物からなる、請求項4〜12のいずれかに記載の液晶材料。
Component 2 is represented by the following general formula (2)
(In the formula, R 3 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═ CH—, —CF═CF—, or —C≡C— may be substituted, and any —CH 2 — in the alkyl or alkyl may be replaced by —O—, —S—, —COO—, —OCO. Any hydrogen in the group replaced by-, -CH = CH-, -CF = CF- or -C≡C- may be replaced by halogen;
R 4 is halogen, —CN, —N═C═O, —N═C═S, —CF 3 , —OCF 3 , —C≡C—CN, —C═C—CF 3, or —C≡C—. CF 3 ;
A 6 , A 7 and A 8 are each independently an aromatic or non-aromatic 3- to 8-membered ring or a condensed ring having 9 or more carbon atoms, and any hydrogen in this ring is halogen, carbon number 1 ˜3 alkyls, or alkyl halides, any —CH 2 — in the ring may be replaced by —O—, —S— or —NH—, and —CH═ is —N May be replaced by =;
Z 6 and Z 7 are a single bond or alkylene having 1 to 8 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkylene is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CSO—. , -OCS-, -N = N-, -CH = N-, -N = CH-, -N (O) = N-, -N = N (O)-, -CH = CH-, -CF = CF— or —C≡C— may be substituted, and the alkylene and any —CH 2 — in the alkylene may be replaced by —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CSO—, — OCS-, -N = N-, -CH = N-, -N = CH-, -N (O) = N-, -N = N (O)-, -CH = CH-, -CF = CF- Or any hydrogen in the group replaced with -C≡C- may be replaced with halogen;
n 6 and n 7 are 0 or 1, but n 6 and n 7 are both 1 only when at least one of Z 6 and Z 7 is —CF 2 O—, and A 7 or When A 8 is a condensed ring having 9 or more carbon atoms, n 6 and n 7 are 0. )
The liquid-crystal material in any one of Claims 4-12 which consists of a compound represented by these.
3は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく;
4はハロゲン、−CN、−N=C=S、−CF3、−C≡C−CN、−C≡C−CF3であり;
6、A7およびA8は独立してベンゼン環、ナフタレン環またはシクロヘキサン環であり、これらの環の任意の水素がハロゲンで置き換えられてもよく、この環の任意の−CH2−は−O−または−S−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよく;
6およびZ7は単結合、炭素数1〜4のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキレンおよびアルキレン中の任意の−CH2−が、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい、
請求項13に記載の液晶材料。
R 3 is alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH— or —C≡. May be replaced by C-;
R 4 is halogen, —CN, —N═C═S, —CF 3 , —C≡C—CN, —C≡C—CF 3 ;
A 6 , A 7 and A 8 are each independently a benzene ring, naphthalene ring or cyclohexane ring, and any hydrogen in these rings may be replaced by halogen, and any —CH 2 — in this ring is — O— or —S— may be substituted and —CH═ may be substituted with —N═;
Z 6 and Z 7 are a single bond and alkylene having 1 to 4 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkylene is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CSO—. , —OCS—, —CH═CH—, —CF═CF—, or —C≡C—, and this alkylene and any —CH 2 — in the alkylene is —O—, —S—. Any hydrogen in the group replaced by —COO—, —OCO—, —CSO—, —OCS—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C— is replaced by halogen. Good,
The liquid crystal material according to claim 13.
3は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の芳香族環に隣接しない任意の−CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく;
4はハロゲン、−CN、−N=C=S、−CF3、−OCF3、−C≡C−CN、−CH=CH−CF3,−C≡C−CF3であり;
6、A7とA8は独立してベンゼン環、ナフタレン環またはシクロヘキサン環であり、これらの環の任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられてもよく、この環の任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよく;
6およびZ7は、独立して単結合、−COO−、−CF2O−または−C≡C−である、
請求項13に記載の液晶材料。
R 3 is alkyl having 1 to 10 carbons, and any —CH 2 — that is not adjacent to the aromatic ring in the alkyl may be replaced by —CH═CH—;
R 4 is halogen, —CN, —N═C═S, —CF 3 , —OCF 3 , —C≡C—CN, —CH═CH—CF 3 , —C≡C—CF 3 ;
A 6 , A 7 and A 8 are each independently a benzene ring, naphthalene ring or cyclohexane ring, and any hydrogen in these rings may be replaced by fluorine or chlorine, and any —CH 2 — in this ring May be replaced with -O- and -CH = may be replaced with -N =;
Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, —COO—, —CF 2 O— or —C≡C—.
The liquid crystal material according to claim 13.
3は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の芳香族環に隣接しない任意の−CH2−は、―CH=CH−で置き換えられてもよく;
4はハロゲン、−CNであり;
7とA8は独立してベンゼン環、ジオキサン環またはシクロヘキサン環であり、ベンゼン環の任意の水素がフッ素で置き換えられてもよく;
7は単結合または−COO−であり;
6は0であり、n7は0または1である
請求項13に記載の液晶材料。
R 3 is alkyl having 1 to 10 carbons, and any —CH 2 — not adjacent to the aromatic ring in the alkyl may be replaced with —CH═CH—;
R 4 is halogen, —CN;
A 7 and A 8 are each independently a benzene ring, dioxane ring or cyclohexane ring, and any hydrogen in the benzene ring may be replaced by fluorine;
Z 7 is a single bond or —COO—;
The liquid crystal material according to claim 13, wherein n 6 is 0 and n 7 is 0 or 1.
成分2が、下記一般式(3)
(式中、R5は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
aはフッ素、塩素、−CN、−N=C=S、−CF3、−OCF3、−C≡C−CN、−CH=CH−CF3または−C≡C−CF3であり;
12は単結合、−COO−、−CF2O−または−C≡C−であり;
8〜L11は独立して水素またはフッ素である。)
で表される化合物からなる、請求項4〜12のいずれかに記載の液晶材料。
Component 2 is represented by the following general formula (3)
(In the formula, R 5 is alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH— , -CF = CF- or -C≡C-, and any hydrogen in the alkyl may be replaced by halogen;
X a is fluorine, chlorine, —CN, —N═C═S, —CF 3 , —OCF 3 , —C≡C—CN, —CH═CH—CF 3 or —C≡C—CF 3 ;
Z 12 is a single bond, —COO—, —CF 2 O— or —C≡C—;
L 8 to L 11 are independently hydrogen or fluorine. )
The liquid-crystal material in any one of Claims 4-12 which consists of a compound represented by these.
5は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の芳香族環に隣接しない任意の−CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく;
aはフッ素または−CNであり;
12は−COO−であり、
8〜L11は独立して水素またはフッ素であり、それらの少なくとも2個以上がフッ素である、
請求項17に記載の液晶材料。
R 5 is alkyl having 1 to 10 carbons, and any —CH 2 — that is not adjacent to the aromatic ring in the alkyl may be replaced by —CH═CH—;
X a is fluorine or —CN;
Z 12 is —COO—
L 8 to L 11 are independently hydrogen or fluorine, and at least two of them are fluorine.
The liquid crystal material according to claim 17.
成分2が、下記一般式(4)
(式中、R6は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
bはフッ素、塩素、−CF3、−OCF3、−C=C−CF3または−C≡C−CF3であり;
13およびZ14は、独立して単結合または−CF2O−であるが、少なくとも一つは−CF2O−であり;
12〜L17は独立して水素、フッ素または塩素である。)
で表される化合物からなる、請求項4〜12のいずれかに記載の液晶材料。
Component 2 is represented by the following general formula (4)
(In the formula, R 6 is alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH— , -CF = CF- or -C≡C-, and any hydrogen in the alkyl may be replaced by halogen;
X b is fluorine, chlorine, -CF 3, be -OCF 3, -C = C-CF 3 or -C≡C-CF 3;
Z 13 and Z 14 are independently a single bond or —CF 2 O—, but at least one is —CF 2 O—;
L 12 to L 17 are independently hydrogen, fluorine or chlorine. )
The liquid-crystal material in any one of Claims 4-12 which consists of a compound represented by these.
6は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキル中の芳香族環に隣接しない任意の−CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく;
bはフッ素、塩素、−CF3、−OCF3または−C=C−CF3であり;
13は単結合であり、Z14は−CF2O−であり、
12〜L17は独立して水素またはフッ素であり、それらの少なくとも2個以上がフッ素である、
請求項19に記載の液晶材料。
R 6 is alkyl having 1 to 10 carbons, and any —CH 2 — that is not adjacent to the aromatic ring in the alkyl may be replaced by —CH═CH—;
X b is fluorine, chlorine, —CF 3 , —OCF 3 or —C═C—CF 3 ;
Z 13 is a single bond, Z 14 is —CF 2 O—,
L 12 to L 17 are independently hydrogen or fluorine, and at least two of them are fluorine.
The liquid crystal material according to claim 19.
液晶材料に含まれるキラル剤が、下記式(K1)〜(K5)
(式(K1)〜(K5)中、
Kは独立して、水素、ハロゲン、−CN、−N=C=O、−N=C=Sまたは炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキル中の任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
Aは独立して、芳香族性あるいは非芳香族性の3ないし8員環、または、炭素数9以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数1〜3のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、環の−CH2−は−O−、−S−または−NH−で置き換えられてもよく、−CH=は−N=で置き換えられてもよく;
Zは独立して、単結合、炭素数1〜8のアルキレンであるが、任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−N(O)=N−、−N=N(O)−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
Xは単結合、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−または−CH2CH2−であり;
mは1〜4である。)
で表される化合物を1種以上含む、請求項2〜20のいずれかに記載の液晶材料。
The chiral agent contained in the liquid crystal material is represented by the following formulas (K1) to (K5).
(In the formulas (K1) to (K5),
R K is independently hydrogen, halogen, —CN, —N═C═O, —N═C═S, or alkyl having 1 to 20 carbons, and any —CH 2 — in the alkyl is —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C— may be substituted, and any hydrogen in the alkyl is halogen. May be replaced;
A is independently an aromatic or non-aromatic 3- to 8-membered ring, or a condensed ring having 9 or more carbon atoms, and any hydrogen in these rings is halogen, alkyl having 1 to 3 carbon atoms. Or may be replaced by haloalkyl, the ring —CH 2 — may be replaced by —O—, —S— or —NH—, and —CH═ may be replaced by —N═;
Z is independently a single bond or alkylene having 1 to 8 carbon atoms, but any —CH 2 — may be —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —CSO—, —OCS. -, -N = N-, -CH = N-, -N = CH-, -N (O) = N-, -N = N (O)-, -CH = CH-, -CF = CF- or -C≡C- may be replaced, and any hydrogen may be replaced with a halogen;
X is a single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 — or —CH 2 CH 2 —;
m is 1-4. )
The liquid crystal material according to claim 2, comprising at least one compound represented by the formula:
液晶材料に含まれるキラル剤が、下記式(K2−1)〜(K2−8)および(K5−1)〜(K5−3)
(RKは独立して、炭素数3〜10のアルキルであり、このアルキル中の環に隣接する−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよい。)
で表される化合物を1種以上含む、請求項2〜20のいずれかに記載の液晶材料。
The chiral agent contained in the liquid crystal material is represented by the following formulas (K2-1) to (K2-8) and (K5-1) to (K5-3).
(R K is independently alkyl having 3 to 10 carbon atoms, and —CH 2 — adjacent to the ring in this alkyl may be replaced by —O—, and any —CH 2 — (CH = CH- may be substituted.)
The liquid crystal material according to claim 2, comprising at least one compound represented by the formula:
液晶組成物Bの全重量に対して、キラル剤が1〜40重量%含まれる、請求項2〜22のいずれかに記載の液晶材料。   The liquid crystal material according to claim 2, wherein the chiral agent is contained in an amount of 1 to 40% by weight based on the total weight of the liquid crystal composition B. 請求項1〜23のいずれかに記載の液晶材料と、重合性モノマーとを含む混合物。   A mixture comprising the liquid crystal material according to claim 1 and a polymerizable monomer. 重合性モノマーが光重合性モノマーまたは熱重合性モノマーである、請求項24に記載の混合物。   The mixture according to claim 24, wherein the polymerizable monomer is a photopolymerizable monomer or a thermally polymerizable monomer. 請求項24または25に記載の混合物を重合して得られる、光学的に等方性の液晶相で駆動される素子に用いられる高分子/液晶複合材料。   A polymer / liquid crystal composite material obtained by polymerizing the mixture according to claim 24 or 25 and used for an element driven in an optically isotropic liquid crystal phase. 前記混合物が光学的に等方性の液晶相または等方相で重合されて得られる、請求項26に記載の高分子/液晶複合材料。   27. The polymer / liquid crystal composite material according to claim 26, which is obtained by polymerizing the mixture in an optically isotropic liquid crystal phase or an isotropic phase. 高分子/液晶複合材料に含まれる高分子がメソゲン部位を有する、請求項27に記載の高分子/液晶複合材料。   28. The polymer / liquid crystal composite material according to claim 27, wherein the polymer contained in the polymer / liquid crystal composite material has a mesogen moiety. 高分子/液晶複合材料に含まれる高分子が架橋構造を有する、請求項26〜28のいずれかに記載の高分子/液晶複合材料。   29. The polymer / liquid crystal composite material according to claim 26, wherein the polymer contained in the polymer / liquid crystal composite material has a crosslinked structure. 液晶材料を60〜99重量%、高分子を1〜40重量%含む、請求項26〜29のいずれかに記載の高分子/液晶複合材料。   30. The polymer / liquid crystal composite material according to claim 26, comprising 60 to 99% by weight of a liquid crystal material and 1 to 40% by weight of a polymer. ピッチが700nm以下である、請求項26〜30のいずれかに記載の高分子/液晶複合材料。   The polymer / liquid crystal composite material according to any one of claims 26 to 30, wherein the pitch is 700 nm or less. 一方または両方の面に電極が配置され、
基板間に配置された高分子/液晶複合材料、および
電極を介して高分子/液晶複合材料に電界を印加する電界印加手段を備えた液晶素子であって、
前記高分子/液晶複合材料が、請求項26〜31のいずれかに記載の高分子/液晶複合材料である液晶素子。
Electrodes are placed on one or both sides,
A polymer / liquid crystal composite material disposed between substrates, and a liquid crystal element comprising an electric field applying means for applying an electric field to the polymer / liquid crystal composite material via an electrode,
32. A liquid crystal element, wherein the polymer / liquid crystal composite material is the polymer / liquid crystal composite material according to claim 26.
一方または両方の面に電極が配置され、少なくとも一方が透明な一組の基板、
基板間に配置された高分子/液晶複合材料、および
基板の外側に配置された偏光板
を有し、電極を介して高分子/液晶複合材料に電界を印加する電界印加手段を備えた液晶素子であって、
前記高分子/液晶複合材料が、請求項26〜31のいずれかに記載の高分子/液晶複合材料である液晶素子。
A set of substrates with electrodes disposed on one or both sides, at least one of which is transparent;
A liquid crystal device comprising a polymer / liquid crystal composite material disposed between substrates and a polarizing plate disposed on the outside of the substrate, and having an electric field applying means for applying an electric field to the polymer / liquid crystal composite material via an electrode Because
32. A liquid crystal element, wherein the polymer / liquid crystal composite material is the polymer / liquid crystal composite material according to claim 26.
一組の基板の少なくとも一方の基板上において、少なくとも2方向に電界を印加できるように電極が構成されている請求項32または33に記載の液晶素子。   34. The liquid crystal element according to claim 32 or 33, wherein an electrode is configured on at least one of the pair of substrates so that an electric field can be applied in at least two directions. 互いに平行に配置された一組の基板の一方または両方に、少なくとも2方向に電界を印加できるように電極が構成されている請求項32または33に記載の液晶素子。   34. The liquid crystal device according to claim 32 or 33, wherein an electrode is configured so that an electric field can be applied in at least two directions to one or both of a pair of substrates arranged in parallel to each other. 電極がマトリックス状に配置されて、画素電極を構成し、各画素がアクティブ素子を備え、このアクティブ素子が薄膜トランジスター(TFT)である請求項32〜35のいずれかに記載の液晶素子。   The liquid crystal element according to any one of claims 32 to 35, wherein the electrodes are arranged in a matrix to constitute a pixel electrode, and each pixel includes an active element, and the active element is a thin film transistor (TFT).
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