JP2004083757A

JP2004083757A - Silicon compound-containing composite material and recording element

Info

Publication number: JP2004083757A
Application number: JP2002247472A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Haseba; 長谷場　康宏
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2022-08-27
Also published as: JP4158457B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a silicon compound-containing composite material capable of improving problems in conventional technique and a recording element having a small writing energy and a memory property. <P>SOLUTION: The composite material contains at least two organosilicon groups with cage structures and a liquid crystal. The compound having these organosilicon groups with cage structures is a compound selected from among polymers having specific structures. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケイ素化合物と液晶との複合材料、およびこれを用いる記録素子に関する。この記録素子の特徴は、情報の記録、保持、消去などを可逆的に行うことが可能で、記録を保持するエネルギーを必要としないことである。なお、本発明においては、液晶は少なくとも１つの液晶化合物または少なくとも１つの液晶化合物を含有する液晶組成物を示し、複合材料は少なくとも２つの原料が均一に混合された状態の材料を示す。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル情報流通手段の急速な普及に伴い、液晶を用いた記録素子は、表示体のみならず、ホログラム記録素子などの情報記録媒体としての応用が期待されている。記録素子に求められている重要な性能は、消去・再書き込みが可能であること、書き込みエネルギーが小さいこと、書き込みに要する時間が短いことである。メモリー性を有する従来の液晶表示素子は、高分子液晶を用いた素子である。また、メモリー性を有する他の材料として、液晶と高分子液晶との複合材料（特開平２−１９３１１５号公報）や、液晶と高分子化合物との複合材料（Ｊｐｎ．　Ｊ．　Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．，　３０，　Ｌ６１６（１９９１））などが報告されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら高分子液晶は、書き込みエネルギーが大きい。液晶と高分子化合物との複合材料は、特開平２−１９３１１５号公報では書込電圧が１００Ｖであり、Ｊｐｎ．　Ｊ．　Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．，　３０，　Ｌ６１６（１９９１）の記載では、飽和電圧が１００Ｖ以上であると判断される。従って、メモリー性を有し、書き込みエネルギーが小さい記録素子が求められている。本発明の目的は、このような従来技術の問題点を改善できる複合材料を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は下記の構成を有する。
［１］かご型構造の有機ケイ素基を少なくとも２つ有する化合物と液晶化合物とを含有する複合材料。
［２］かご型構造の有機ケイ素基を少なくとも２つ有する化合物が、式（１）で表されるケイ素化合物、式（２）で表されるケイ素化合物、式（３）で表される構成単位を有する重合体、および式（４）で表される２価の基を主鎖に有する重合体からなる群から選択される少なくとも１つの化合物である、［１］項に記載の複合材料。

これらの式において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４およびＲ^７は、アルキル、アリールおよびアリールアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択される基であり、Ｒ^５およびＲ^６は独立して水素またはメチルであり、ａは１〜３０の整数であり、ｎは３〜１０の整数であり、そしてＴは式（５）で表される１価の基である。
但し、上記のアルキル、アリールおよびアリールアルキルは次のように定義される。
アルキルにおいて、炭素数は１〜４５であり、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。
アリールにおいて、ベンゼン環の任意の水素はハロゲンまたは炭素数１〜１０のアルキルで置き換えられてもよい。そして、この炭素数１〜１０のアルキルにおいては、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、またはフェニレンで置き換えられてもよい。
アリールアルキル中のアリールにおいて、ベンゼン環の任意の水素はハロゲンまたは炭素数１〜１０のアルキルで置き換えられてもよい。そして、この炭素数１〜１０のアルキルにおいては、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、またはフェニレンで置き換えられてもよい。。
アリールアルキル中のアルキレンにおいて、その炭素数は１〜１２であり、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、またはシクロアルキレンで置き換えられてもよい。

式（５）において、Ｒ^８、Ｒ^９およびＲ^１０は、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４およびＲ^７と同様に定義され、ｂは０または１であり、ｎは式（４）におけるｎと同様に定義され、そしてＺ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−ＣＨ_２−は−Ｏ−または−ＣＯ−で置き換えられてもよい。
［３］かご型構造の有機ケイ素基を少なくとも２つ有する化合物が、式（１）で表されるケイ素化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物である、［２］項に記載の複合材料。
［４］かご型構造の有機ケイ素基を少なくとも２つ有する化合物が、式（２）で表されるケイ素化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物である、［２］項に記載の複合材料。
［５］かご型構造の有機ケイ素基を少なくとも２つ有する化合物が、式（３）で表される構成単位を有する重合体の群から選択される少なくとも１つの化合物である、［２］項に記載の複合材料。
［６］かご型構造の有機ケイ素基を少なくとも２つ有する化合物が、式（４）で表される２価の基を主鎖に有する重合体の群から選択される少なくとも１つの化合物である、［２］項に記載の複合材料。
［７］［２］項に記載の式（５）においてｂが０である、［２］〜［５］のいずれか１項に記載の複合材料。
［８］［２］項に記載の式（５）においてｂが１である、［２］〜［５］のいずれか１項に記載の複合材料。
［９］液晶が誘電率異方性の絶対値が２以上の液晶である、［１］〜［８］のいずれか１項に記載の複合材料。
［１０］液晶が室温においてカイラルスメクチックＣ相またはカイラルスメクチックＣ_Ａ相を示し、０．１以上の自発分極値を有する液晶である、［１］〜［８］のいずれか１項に記載の複合材料。
［１１］［１］〜［１０］のいずれか１項に記載の複合材料を含有する記録素子。
［１２］式（１）で表されるケイ素化合物。

式（１）において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、アルキル、アリールおよびアリールアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択される基であり、ａは１〜３０の整数であり、そしてＴは式（５）で表される１価の基である。
但し、このアルキル、アリールおよびアリールアルキルは、次のように定義される。
アルキルにおいて、その炭素数は１〜１０であり、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−またはシクロアルキレンで置き換えられてもよい。
アリールにおいて、ベンゼン環の任意の水素はハロゲンまたは炭素数１〜４のアルキルで置き換えられてもよい。そして、この炭素数１〜４のアルキルにおいては、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよい。
アリールアルキル中のアリールにおいて、ベンゼン環の任意の水素はハロゲンまたは炭素数１〜４のアルキルで置き換えられてもよい。そして、この炭素数１〜４のアルキルにおいては、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよい。
アリールアルキル中のアルキレンにおいて、その炭素数は１〜８であり、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよい。

式（５）において、Ｒ^８、Ｒ^９およびＲ^１０は、式（１）におけるＲ^１と同様に定義され、ｂは０または１であり、ｎは３〜１０の整数であり、そしてＺ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−ＣＨ_２−は−Ｏ−または−ＣＯ−で置き換えられてもよい。
［１３］式（２）で表されるケイ素化合物。

式（２）におけるＲ^１およびＴは、［１２］項に記載の式（１）におけるＲ^１およびＴと同様に定義される。
［１４］式（３）で表される構成単位を有する重合体。

式（３）において、Ｒ^５およびＲ^６は独立して水素またはメチルであり、Ｔは、［１２］項に記載の式（１）におけるＴと同様に定義される。
［１５］式（４）で表される２価の基を主鎖に有する重合体。

式（４）において、Ｒ^７は［１２］項に記載の式（１）におけるＲ^１と同様に定義され、ｎは３〜１０の整数である。
［１６］式（１）においてＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４がメチルであり、ａが３であり、式（５）においてＲ^８がフェニルであり、ｂが０であり、ｎが４であり、そしてＺがエチレンである、［１２］項に記載のケイ素化合物。
［１７］式（３）においてＲ^５がメチルであり、Ｒ^６が水素であり、［１２］項に記載の式（５）においてＲ^８がフェニルであり、ｂが０であり、ｎが４であり、そしてＺがプロピルオキシカルボニルである、［１４］項に記載のケイ素化合物。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明で用いる用語は、次のように定義される。アルキル、アルケニル、アルキレンおよびアルケニレンは、いずれも直鎖の基であってよいし、分岐された基であってもよい。本発明で用いる「任意の」は、位置だけでなく個数についても任意に選択できることを示す。そして、複数の水素または−ＣＨ_２−が置き換えられるときには、それぞれ異なる基で置き換えられてもよい。例えば、アルキルにおいて２個の−ＣＨ_２−が−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられる場合には、アルコキシアルケニルまたはアルケニルオキシアルキルを示すことになる。この場合の、アルコキシ、アルケニレン、アルケニルおよびアルキレンのいずれの基も、直鎖の基であってもよく、分岐された基であってもよい。但し、任意の−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置き換えられるとき、連続する複数の−ＣＨ_２−が同時に−Ｏ−で置き換えられることはない。シクロアルキルおよびシクロアルケニルは、どちらも架橋環構造の基であってもよいし、そうでなくてもよい。なお、以下の説明では、式（１）で表される化合物を化合物（１）と表記することがある。他の式で表される化合物についても、同様な簡略化法を用いることがある。
【０００６】
本発明では、かご型構造の有機ケイ素基を少なくとも２つ有する化合物を用いる。この化合物の例の１つは、式（１）で表される化合物である。

式（１）において、ａは１〜３０の整数である。Ｒ^１〜Ｒ^４は、アルキル、アリールおよびアリールアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択される基であり、ａは１〜３０の整数であり、そしてＴは式（５）で表される１価の基である。
【０００７】
Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３またはＲ^４がアルキルであるとき、その炭素数は１〜４５である。好ましい炭素数は１〜３０である。より好ましい炭素数は１〜１０である。そして、その任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。アルキルの好ましい例は、炭素数１〜３０の非置換のアルキル、炭素数２〜３０のアルコキシアルキル、炭素数２〜２０のアルケニル、炭素数２〜２０のアルケニルオキシアルキル、炭素数２〜２０のアルキルオキシアルケニル、炭素数１〜８のアルキルにおいて１個の−ＣＨ_２−がシクロアルキレンまたはシクロアルケニレンで置き換えられた基、これらの基において任意の水素がフッ素で置き換えられた基などである。シクロアルキレンおよびシクロアルケニレンの好ましい炭素数は、３〜８である。
【０００８】
炭素数１〜３０の非置換のアルキルの例は、メチル、エチル、プロピル、１−メチルエチル、ブチル、２−メチルプロピル、１，１−ジメチルエチル、ペンチル、ヘキシル、１，１，２−トリメチルプロピル、ヘプチル、オクチル、２，４，４−トリメチルペンチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシル、ドコシル、トリアコンチルなどである。炭素数１〜３０のフッ素化アルキルの例は、３，３，３−トリフルオロプロピル、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナデカフルオロヘキシル、トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル、パーフルオロ−１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ドデシル、パーフルオロ−１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−テトラデシルなどである。炭素数２〜３０のアルコキシアルキルの例は、３−メトキシプロピル、メトキシエトキシウンデシル、３−ヘプタフルオロイソプロポキシプロピルなどである。炭素数１〜８のアルキルにおいて１個の−ＣＨ_２−がシクロアルキレンで置き換えられた基の例は、シクロヘキシルメチル、アダマンタンエチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、２−ビシクロヘプチル、シクロオクチルなどである。シクロヘキシルは、メチルの−ＣＨ_２−がシクロへキシレンで置き換えられた例である。シクロヘキシルメチルは、エチルの−ＣＨ_２−がシクロへキシレンで置き換えられた例である。
【０００９】
炭素数２〜２０のアルケニルの例は、エテニル、２−プロペニル、３−ブテニル、５−ヘキセニル、７−オクテニル、１０−ウンデセニル、２１−ドコセニルなどである。炭素数２〜２０のアルケニルオキシアルキルの例は、アリルオキシウンデシルである。炭素数１〜８のアルキルにおいて１個の−ＣＨ_２−がシクロアルケニレンで置き換えられた基の例は、２−（３−シクロヘキセニル）エチル、５−（ビシクロヘプテニル）エチル、２−シクロペンテニル、３−シクロヘキセニル、５−ノルボルネン−２−イル、４−シクロオクテニルなどである。
【００１０】
式（１）中のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３またはＲ^４がアリールである場合の例は、任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜１０のアルキルで置き換えられてもよいフェニル、および非置換のナフチルである。ハロゲンの好ましい例は、フッ素、塩素および臭素である。炭素数１〜１０のアルキルにおいては、好ましい炭素数は１〜４であり、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、またはフェニレンで置き換えられてもよい。即ち、Ｒがアリールである場合の好ましい例は、非置換のフェニル、非置換のナフチル、アルキルフェニル、アルキルオキシフェニル、アルケニルフェニル、アルキル中の任意の−ＣＨ_２−がフェニレンで置き換えられた基を置換基として有するフェニル、これらの基において任意の水素がフッ素で置き換えられた基などである。
【００１１】
ハロゲン化フェニルの例は、ペンタフルオロフェニル、４−クロロフェニル、４−ブロモフェニルなどである。アルキルフェニルの例は、４−メチルフェニル、４−エチルフェニル、４−プロピルフェニル、４−ブチルフェニル、４−ペンチルフェニル、４−ヘプチルフェニル、４−オクチルフェニル、４−ノニルフェニル、４−デシルフェニル、２，４−ジメチルフェニル、２，４，６−トリメチルフェニル、２，４，６−トリエチルフェニル、４−（１−メチルエチル）フェニル、４−（１，１−ジメチルエチル）フェニル、４−（２−エチルヘキシル）フェニル、２，４，６−トリス（１−メチルエチル）フェニルなどである。アルキルオキシフェニルの例は、４−メトキシフェニル、４−エトキシフェニル、４−プロポキシフェニル、４−ブトキシフェニル、４−ペンチルオキシフェニル、４−ヘプチルオキシフェニル、４−デシルオキシフェニル、４−オクタデシルオキシフェニル、４−（１−メチルエトキシ）フェニル、４−（２−メチルプロポキシ）フェニル、４−（１，１−ジメチルエトキシ）フェニルなどである。アルケニルフェニルの例は、４−エテニルフェニル、４−（１−メチルエテニル）フェニル、４−（３−ブテニル）フェニルなどである。
【００１２】
アルキル中の任意の−ＣＨ_２−がフェニレンで置き換えられた基を置換基として有するフェニルの例は、４−（２−フェニルエテニル）フェニル、４−フェニルオキシフェニル、３−フェニルメチルフェニル、ビフェニル、ターフェニルなどである。４−（２−フェニルエテニル）フェニルは、エチルフェニルのエチル基において、１個の−ＣＨ_２−がフェニレンで置き換えられ、もう１個の−ＣＨ_２−が−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられた例である。
【００１３】
ベンゼン環の水素の一部がハロゲンで置き換えられ、さらに他の水素がアルキル、アルキルオキシまたはアルケニルで置き換えられたフェニルの例は、３−クロロ−４−メチルフェニル、２，５−ジクロロ−４−メチルフェニル、３，５−ジクロロ−４−メチルフェニル、２，３，５−トリクロロ−４−メチルフェニル、２，３，６−トリクロロ−４−メチルフェニル、３−ブロモ−４−メチルフェニル、２，５−ジブロモ−４−メチルフェニル、３，５−ジブロモ−４−メチルフェニル、２，３−ジフルオロ−４−メチルフェニル、３−クロロ−４−メトキシフェニル、３−ブロモ−４−メトキシフェニル、３，５−ジブロモ−４−メトキシフェニル、２，３−ジフルオロ−４−メトキシフェニル、２，３−ジフルオロ−４−エトキシフェニル、２，３−ジフルオロ−４−プロポキシフェニル、４−エテニル−２，３，５，６−テトラフルオロフェニルなどである。
【００１４】
次に、式（１）中のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３またはＲ^４がアリールアルキルである場合の例を挙げる。アリールアルキル中のアリールにおいて、ベンゼン環の任意の水素はハロゲンまたは炭素数１〜１０のアルキルで置き換えられてもよい。ハロゲンの好ましい例は、フッ素、塩素および臭素である。そして、この炭素数１〜１０のアルキルにおいて、好ましい炭素数は１〜４であり、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、シクロへキシレンまたはフェニレンで置き換えられてもよい。アリールアルキルのアルキレンにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、またはシクロアルキレンで置き換えられてもよい。そして、このアルキレンの炭素数は１〜１２であり、より好ましい炭素数は１〜８である。
【００１５】
アリールアルキルの好ましい例はフェニルアルキルである。非置換のフェニルアルキルの好ましい例は、フェニルメチル、２−フェニルエチル、３−フェニルプロピル、４−フェニルブチル、５−フェニルペンチル、６−フェニルヘキシル、１１−フェニルウンデシル、１−フェニルエチル、２−フェニルプロピル、１−メチル−２−フェニルエチル、１−フェニルプロピル、３−フェニルブチル、１−メチル−３−フェニルプロピル、２−フェニルブチル、２−メチル−２−フェニルプロピル、１−フェニルヘキシルなどである。
【００１６】
フェニルの任意の水素がフッ素で置き換えられたフェニルアルキルの例は、４−フルオロフェニルメチル、２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニルメチル、２−（２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニル）エチル、３−（２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニル）プロピル、２−（２−フルオロフェニル）プロピル、２−（４−フルオロフェニル）プロピルなどである。
【００１７】
ベンゼン環の任意の水素が塩素で置き換えられたフェニルアルキルの例は、４−クロロフェニルメチル、２−クロロフェニルメチル、２，６−ジクロロフェニルメチル、２，４−ジクロロフェニルメチル、２，３，６−トリクロロフェニルメチル、２，４，６−トリクロロフェニルメチル、２，４，５−トリクロロフェニルメチル、２，３，４，６−テトラクロロフェニルメチル、２，３，４，５，６−ペンタクロロフェニルメチル、２−（２−クロロフェニル）エチル、２−（４−クロロフェニル）エチル、２−（２，４，５−クロロフェニル）エチル、２−（２，３，６−クロロフェニル）エチル、３−（３−クロロフェニル）プロピル、３−（４−クロロフェニル）プロピル、３−（２，４，５−トリクロロフェニル）プロピル、３−（２，３，６−トリクロロフェニル）プロピル、４−（２−クロロフェニル）ブチル、４−（３−クロロフェニル）ブチル、４−（４−クロロフェニル）ブチル、４−（２，３，６−トリクロロフェニル）ブチル、４−（２，４，５−トリクロロフェニル）ブチル、１−（３−クロロフェニル）エチル、１−（４−クロロフェニル）エチル、２−（４−クロロフェニル）プロピル、２−（２−クロロフェニル）プロピル、１−（４−クロロフェニル）ブチルなどである。
【００１８】
フェニルの任意の水素が臭素で置き換えられたフェニルアルキルの例は、２−ブロモフェニルメチル、４−ブロモフェニルメチル、２，４−ジブロモフェニルメチル、２，４，６−トリブロモフェニルメチル、２，３，４，５−テトラブロモフェニルメチル、２，３，４，５，６−ペンタブロモフェニルメチル、２−（４−ブロモフェニル）エチル、３−（４−ブロモフェニル）プロピル、３−（３−ブロモフェニル）プロピル、４−（４−ブロモフェニル）ブチル、１−（４−ブロモフェニル）エチル、２−（２−ブロモフェニル）プロピル、２−（４−ブロモフェニル）プロピルなどである。
【００１９】
ベンゼン環の任意の水素が炭素数１〜１０のアルキルで置き換えられたフェニルアルキルの例は、２−メチルフェニルメチル、３−メチルフェニルメチル、４−メチルフェニルメチル、４−デシルフェニルメチル、４−ブチルフェニルメチル、４−オクチルフェニルメチル、２，５−ジメチルフェニルメチル、２−（４−メチルフェニル）エチル、２−（３−メチルフェニル）エチル、２−（２，５−ジメチルフェニル）エチル、２−（４−エチルフェニル）エチル、２−（３−エチルフェニル）エチル、１−（４−メチルフェニル）エチル、１−（３−メチルフェニル）エチル、１−（２−メチルフェニル）エチル、２−（４−メチルフェニル）プロピル、２−（２−メチルフェニル）プロピル、２−（４−エチルフェニル）プロピル、２−（２−エチルフェニル）プロピル、２−（２，３−ジメチルフェニル）プロピル、２−（２，５−ジメチルフェニル）プロピル、２−（３，５−ジメチルフェニル）プロピル、２−（２，４−ジメチルフェニル）プロピル、２−（３，４−ジメチルフェニル）プロピル、２−（２，５−ジメチルフェニル）ブチル、４−（１−メチルエチル）フェニルメチル、２−（４−（１，１−ジメチルエチル）フェニル）エチル、２−（４−（１−メチルエチル）フェニル）プロピル、２−（３−（１−メチルエチル）フェニル）プロピルなどである。
【００２０】
ベンゼン環の任意の水素がアルキルで置き換えられたフェニルアルキルであって、このアルキル中の水素がフッ素で置き換えられた場合の例は、３−トリフルオロメチルフェニルメチル、２−（４−トリフルオロメチルフェニル）エチル、２−（４−ノナフルオロブチルフェニル）エチル、２−（４−トリデカフルオロヘキシルフェニル）エチル、２−（４−ヘプタデカフルオロオクチルフェニル）エチル、１−（３−トリフルオロメチルフェニル）エチル、１−（４−トリフルオロメチルフェニル）エチル、１−（４−ノナフルオロブチルフェニル）エチル、１−（４−トリデカフルオロヘキシルフェニル）エチル、１−（４−ヘプタデカフルオロオクチルフェニル）エチル、２−（４−ノナフルオロブチルフェニル）プロピル、１−メチル−１−（４−ノナフルオロブチルフェニル）エチル、２−（４−トリデカフルオロヘキシルフェニル）プロピル、１−メチル−１−（４−トリデカフルオロヘキシルフェニル）エチル、２−（４−ヘプタデカフルオロオクチルフェニル）プロピル、１−メチル−１−（４−ヘプタデカフルオロオクチルフェニル）エチルなどである。
【００２１】
ベンゼン環の任意の水素がアルキルで置き換えられたフェニルアルキルであって、このアルキル中の−ＣＨ_２−が−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられた場合の例は、２−（４−エテニルフェニル）エチル、１−（４−エテニルフェニル）エチル、１−（２−（２−プロペニル）フェニル）エチルなどである。ベンゼン環の任意の水素がアルキルで置き換えられたフェニルアルキルであって、このアルキル中の−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置き換えられた場合の例は、４−メトキシフェニルメチル、３−メトキシフェニルメチル、４−エトキシフェニルメチル、２−（４−メトキシフェニル）エチル、３−（４−メトキシフェニル）プロピル、３−（２−メトキシフェニル）プロピル、３−（３，４−ジメトキシフェニル）プロピル、１１−（４−メトキシフェニル）ウンデシル、１−（４−メトキシフェニル）エチル、（３−メトキシメチルフェニル）エチル、３−（２−ノナデカフルオロデセニルオキシフェニル）プロピルなどである。
【００２２】
ベンゼン環の任意の水素がアルキルで置き換えられたフェニルアルキルであって、このアルキル中の−ＣＨ_２−の１つがシクロアルキレンで置き換えられた場合の例は、もう１つの−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置き換えられた場合も含めて例示すると、シクロペンチルフェニルメチル、シクロペンチルオキシフェニルメチル、シクロヘキシルフェニルメチル、シクロヘキシルフェニルエチル、シクロヘキシルフェニルプロピル、シクロヘキシルオキシフェニルメチルなどである。ベンゼン環の任意の水素が炭素数１〜１２のアルキルで置き換えられたフェニルアルキルであって、このアルキル中の−ＣＨ_２−の１つがフェニレンで置き換えられた場合の例は、もう１つの−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置き換えられた場合も含めて例示すると、２−（４−フェノキシフェニル）エチル、２−（４−フェノキシフェニル）プロピル、２−（２−フェノキシフェニル）プロピル、４−ビフェニリルメチル、３−ビフェニリルエチル、４−ビフェニリルエチル、４−ビフェニリルプロピル、２−（２−ビフェニリル）プロピル、２−（４−ビフェニリル）プロピルなどである。
【００２３】
ベンゼン環の少なくとも２つの水素が異なる基で置き換えられたフェニルアルキルの例は、３−（２，５−ジメトキシ−３，４，６−トリメチルフェニル）プロピル、３−クロロ−２−メチルフェニルメチル、４−クロロ−２−メチルフェニルメチル、５−クロロ−２−メチルフェニルメチル、６−クロロ−２−メチルフェニルメチル、２−クロロ−４−メチルフェニルメチル、３−クロロ−４−メチルフェニルメチル、２，３−ジクロロ−４−メチルフェニルメチル、２，５−ジクロロ−４−メチルフェニルメチル、３，５−ジクロロ−４−メチルフェニルメチル、２，３，５−トリクロロ−４−メチルフェニルメチル、２，３，５，６−テトラクロロ−４−メチルフェニルメチル、２，３，４，６−テトラクロロ−５−メチルフェニルメチル、２，３，４，５−テトラクロロ−６−メチルフェニルメチル、４−クロロ−３，５−ジメチルフェニルメチル、２−クロロ−３，５−ジメチルフェニルメチル、２，４−ジクロロ−３，５−ジメチルフェニルメチル、２，６−ジクロロ−３，５−ジメチルフェニルメチル、２，４，６−トリクロロ−３，５−ジメチルフェニルメチル、３−ブロモ−２−メチルフェニルメチル、４−ブロモ−２−メチルフェニルメチル、５−ブロモ−２−メチルフェニルメチル、６−ブロモ−２−メチルフェニルメチル、３−ブロモ−４−メチルフェニルメチル、２，３−ジブロモ−４−メチルフェニルメチル、２，３，５−トリブロモ−４−メチルフェニルメチル、２，３，５，６−テトラブロモ−４−メチルフェニルメチル、１１−（３−クロロ−４−メトキシフェニル）ウンデシルなどである。
【００２４】
そして、フェニルアルキル中のフェニルの最も好ましい例は、非置換のフェニル、並びに置換基としてフッ素、炭素数１〜４のアルキル、エテニルおよびメトキシの少なくとも１つを有するフェニルである。
【００２５】
フェニルアルキル中のアルキレンの−ＣＨ_２−が−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−またはシクロアルキレンで置き換えられたフェニルアルキルの例は、３−フェノキシプロピル、１−フェニルエテニル、２−フェニルエテニル、３−フェニル−２−プロペニル、４−フェニル−４−ペンテニル、１３−フェニル−１２−トリデセニル、フェニルシクロヘキシル、フェノキシシクロヘキシルなどである。ベンゼン環の水素がフッ素またはメチルで置き換えられたフェニルアルケニルの例は、４−フルオロフェニルエテニル、２，３−ジフルオロフェニルエテニル、２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニルエテニル、４−メチルフェニルエテニルなどである。
【００２６】
式（１）中のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３またはＲ^４の最も好ましい例は、フェニル、ハロゲン化フェニル、少なくとも１つのメチルを有するフェニル、メトキシフェニル、ナフチル、フェニルメチル、フェニルエチル、フェニルブチル、２−フェニルプロピル、１−メチル−２−フェニルエチル、ペンタフルオロフェニルプロピル、４−エチルフェニルエチル、３−エチルフェニルエチル、４−（１，１−ジメチルエチル）フェニルエチル、４−エテニルフェニルエチル、１−（４−エテニルフェニル）エチル、４−メトキシフェニルプロピル、およびフェノキシプロピルである。
【００２７】
式（１）におけるＴは、式（５）で表される１価の基である。

この式は、骨格構造がかご型のシルセスキオキサンである１価の有機ケイ素基を示す。ｂは０または１である。従って式（５）は、かご型のシルセスキオキサンを構成するケイ素原子のすべてにジオルガノシロキシが結合している場合とそうでない場合とを示す。ｎは３〜１０であり、４〜６が好ましい。Ｒ^８、Ｒ^９およびＲ^１０は、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４と同様に定義される基である。そして、Ｚ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−ＣＨ_２−は−Ｏ−または−ＣＯ−で置き換えられてもよい。式（１）中のＴにおいて好ましいＺは、１，２−エチレン、１，３−プロピレン、１，４−ブチレンなどである。
【００２８】
化合物（１）の最も一般的な製造法は、公知のヒドロシリル化反応を利用する方法である。即ち、化合物（６）と化合物（７）とを、テトラヒドロフラン等の溶剤を用い、カールステッド（Ｋａｒｓｔｅｄ）触媒、スパイヤー（Ｓｐｅｉｒ）触媒、ヘキサクロロプラチニック酸などの存在下で、結合させる方法である。

式（７）におけるＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４およびａは、式（１）におけるこれらの記号とそれぞれ同一である。そして、式（６）におけるＲ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、ｂおよびｎは、式（５）におけるこれらの記号とそれぞれ同一であり、Ｚ^１は炭素数２〜８のアルケニルである。ａが５以上の化合物（７）は、テトラオルガノジシロキサンとヘキサオルガノシクロトリシロキサンとから、公知の方法によって容易に製造される化合物である。ジシロキサンに対するシクロトリシロキサンの割合を調整することによって、ａの値を１０００以上にすることも容易であるが、本発明の目的のためには１〜３０でよい。そして、好ましいａは１〜８である。
【００２９】
式（５）におけるＺが単結合である化合物（１）は、化合物（８）と化合物（９）とから、脱ＨＣｌ反応によって製造することができる。

式（９）におけるＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、式（１）におけるこれらの記号とそれぞれ同一である。そして、式（８）におけるＲ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、ｂおよびｎは、式（５）におけるこれらの記号とそれぞれ同一である。
【００３０】
かご型構造の有機ケイ素基を少なくとも２つ有する化合物の２番目の例は、化合物（２）である。

この式におけるＲ^１およびＴは、式（１）におけるこれらの記号と同様に定義される。化合物（２）は、化合物（１）の製造法を応用することによって製造することができる。
【００３１】
かご型構造の有機ケイ素基を少なくとも２つ有する化合物の３番目の例は、式（３）で表される構成単位を有する重合体である。

式（３）において、Ｒ^５およびＲ^６は、独立して水素またはメチルであり、Ｔは、式（１）におけるＴと同様に定義される基である。式（３）中のＴにおいて好ましいＺは、単結合、メチレン、エチレン、エチルオキシ、プロピルオキシ、エチルオキシカルボニル、プロピルオキシカルボニルなどである。
【００３２】
式（３）で表される構成単位を有する重合体は、ラジカル重合触媒の存在下で、化合物（１０）を単独で重合させるか、またはこの化合物と他の重合性二重結合を有する化合物とを共重合させることによって製造することができる。

式（１０）において、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、ｂおよびｎは式（５）におけるこれらの記号とそれぞれ同一であり、Ｒ^５およびＲ^６は式（３）におけるこれらの記号とそれぞれ同一である。
【００３３】
かご型構造の有機ケイ素基を少なくとも２つ有する化合物の４番目の例は、式（４）で表される２価の基を主鎖に有する重合体である。

式（４）で表される基は、かご型構造の有機ケイ素化合物において、２ｎ個のケイ素原子のうちの２つが遊離基を有することを示す。式（４）において、Ｒ^７は式（１）におけるＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４と同様に定義される基であり、ｎは前記の式（５）におけるｎと同様に定義される。
【００３４】
次に、本発明で用いる液晶について説明する。本発明で用いる好ましい液晶は、室温においてネマチック相あるいはコレステリック相を有する液晶化合物または液晶組成物である。電界によって記録させ、または消去させるためには、誘電率異方性の絶対値が２以上である液晶が好ましい。印加する交流電圧の周波数によって誘電率異方性値の符号の正負が変化する液晶でもよい。室温においてカイラルスメクチックＣ相またはカイラルスメクチックＣ_Ａ相を有し、自発分極値が０．１以上である液晶が好ましい。
【００３５】
本発明の複合材料において、かご型構造の有機ケイ素基を少なくとも２つ有する化合物の割合は０．１〜８０重量％である。本発明の効果を発現させるためには、この割合が０．１重量％以上であることが必要である。また、低い飽和電圧を有するためには、この割合が８０重量％以下であることが必要である。そして、この割合の好ましい範囲は０．５〜５０重量％である。光による記録および消去を可能にするためには、例えばアゾベンゼン誘導体などのフォトクロミック化合物や、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、２，４，７−トリニトロフルオレノン（ＴＮＦ）、フラーレンなどの光導電性増感剤を混入させる。本発明の複合材料は、かご型構造を有する他のケイ素化合物、有機高分子化合物、無機高分子化合物、有機−無機ハイブリッド材料、メソゲンを有する高分子化合物、二色性色素、光学活性化合物などを含有してもよい。
【００３６】
本発明の記録素子では、書き込み手段として光、電界、熱などの外部刺激を用いる。例えば、透明電極を有する２枚の基板で複合材料を挟んだ素子の場合には、電圧を印加することにより書き込むことができる。この場合、例えば誘電率異方性値が正のネマチック液晶を用いた場合は、初期のランダム配向状態または基板面に平行な配向状態の素子に電圧を印加することによって、液晶が基板面と垂直方向に配向（ホメオトロピック配向）する現象を利用して書き込むことができる。有機または無機の光導電層を介した光照射による電界によって書き込むことができる。この方式は、２０００年度印刷・情報記録・表示研究会講座講演要旨集（２００１年２月２２−２３日）４１頁〜４４頁に記載されている。複合材料がフォトクロミック化合物や光導電性増感剤を含有する場合は、光を照射することによって書き込むことができる。記録を消去する手段は、等方相状態まで加熱する方法、電界や光を用いる方法、または書き込み時の周波数とは異なる周波数の電圧を印加する方法などであるが、これらの方法には限定されない。本発明の記録素子は、表示用の記録素子または光信号用の記録素子として用いることができる。
【００３７】
【実施例】
実施例におけるＧＰＣ測定条件は下記の通りである。
装置：日本分光株式会社製、ＪＡＳＣＯ　ＧＵＬＬＩＶＥＲ　１５００　（インテリジェント示差屈折率計　ＲＩ−１５３０）
溶剤：テトラヒドロフラン
流速：１ｍｌ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
使用カラム：昭和電工株式会社製、Ｓｈｏｄｅｘ　ＫＦ−Ｇ　（ＧＵＡＲＤＣＯＬＵＭＮ）＋Ｓｈｏｄｅｘ　ＫＦ−８０４Ｌ　（排除限界分子量　（ポリスチレン）：　４０００００）×２本
較正曲線用標準試料：ポリ（メチルメタクリレート）；Ｓｈｏｄｅｘ　ＳＴＡＮＤＡＲＤ　Ｍ−７５
【００３８】
実施例１
化合物（Ａ）（０．２９ｇ）と４−ペンチル−４’−シアノビフェニル（１．４１ｇ）（以下では、記号５ＣＢで表記する。）との混合物（重量比１７：８３）に、この混合物に対してベンゾイルパーオキシド（０．００９ｇ）を加え、１５０℃で３時間攪拌した。得られた反応混合物を複合材料Ｂとする。複合材料Ｂから５ＣＢを除去した残分についてＧＰＣ分析を行った結果、分子量約２８００の化合物が複合材料Ｂ中に約３重量％含まれていることがわかった。この分子量の大きな化合物は、化合物（Ａ）のオリゴマーと考えられる。複合材料Ｂに化合物（Ｃ）（０．０２１ｇ）を添加し、加熱攪拌することにより複合材料を得た。これを複合材料Ｄとする。

複合材料Ｄを、イー・エッチ・シー社製のＩＴＯ付セル（セル厚７μｍ）に、加熱下でセットした。このセルにクロスニコル配置で偏光板を貼り付け、印加電圧に対応する透過率を測定した。結果を図１に示す。図１において、透過率１００％は注入直後の電圧無印加時の透過率であり、透過率０％は光源からの光を遮断した状態での透過率である。図１より、複合材料Ｄの飽和電圧は５Ｖ以下であり、電界除去後も透過率の低い状態が維持されていることがわかった。これは、電界除去後もホメオトロピック配向が維持されていることを意味する。電界によって記録されたホメオトロピック配向部位は加熱することによって初期の電界無印可の状態にもどった。以上の結果により、複合材料Ｄが著しく低い書込電圧とメモリー性を有することが確認された。
【００３９】
実施例２
化合物（Ｅ）（５．０ｇ）をテトラヒドロフラン（５０ｍｌ）に溶解し、６５℃まで加温した。この溶液に、１，１，３，３，５，５，７，７−オクタメチルテトラシロキサン（１．３ｇ）、および塩化白金酸の１０％イソプロピルアルコール溶液（スパイヤー触媒；１０μｌ）を加え、そのままの温度で８０時間攪拌した。その間スパイヤー触媒を１０時間ごとに１０μｌずつ加えた。反応混合物から溶媒を減圧下で溜去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン）にて精製した。得られた精製物をメタノールを用いて再沈殿し、乾燥して、目的物である化合物（Ｆ）（４．５ｇ）を得た。

これらの式におけるＰｈはフェニルである。以下に、化合物（Ｆ）についてのＮＭＲ分析結果を示す。
^１Ｈ　ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）
７．８２−７．３９（ｍ，７０Ｈ）（ベンゼン環上の水素原子）、０．８２−０．７０（ｍ，８Ｈ）（メチレン基の水素原子）、０．１４−０．０２（ｍ，２４Ｈ）（メチル基の水素原子）
【００４０】
実施例３
５ＣＢ（１．４７ｇ）、化合物（Ｃ）（０．０２２ｇ）および実施例２で得られた化合物（Ｆ）（０．０７７ｇ）を混合して、１３０℃で３時間攪拌した。得られた混合物を複合材料Ｇとする。複合材料Ｇを、実施例１で用いたものと同じＩＴＯ付セルに、加熱下でセットした。このセルにクロスニコル配置で偏光板を貼り付け、実施例１と同様の方法で透過率を測定し、電圧−透過率曲線（図２）を得た。図２より複合材料Ｇの飽和電圧は５Ｖ以下であり、電界除去後も透過率の低い状態が維持されていることがわかった。これは、電界除去後もホメオトロピック配向が維持されていることを意味する。電界によって記録されたホメオトロピック配向部位は加熱することによって初期の電界無印可の状態にもどった。以上の結果により、複合材料Ｇが著しく低い書込電圧とメモリー性を有することが確認された。
【００４１】
実施例４
実施例１で得られた複合材料Ｄに、これに対して１．７重量％の二色性色素（林原生物化学研究所製Ｇ−２３９）を加えた。得られた混合物を複合材料Ｈとする。複合材料Ｈを、実施例１で用いたものと同じＩＴＯ付セルに、加熱下でセットした。このセルの可視光における透過率を、電圧印加前（初期状態）、電圧印加時（５Ｖ、７．５Ｖおよび１０Ｖ）、電圧除去後に測定した。得られた波長−透過率曲線を図３に示す。初期状態の透過率は０Ｖ（ｉｎｔ．）の曲線で示され、電圧印加により透過率が上昇した。５Ｖ、７．５Ｖおよび１０Ｖの電圧印可時の透過率曲線並びに電界除去後（０Ｖ）の透過率曲線が、ほぼ完全に重なった。この結果から、複合材料Ｄの飽和電圧が５Ｖ以下であること、および電界除去後も透過率曲線に変化が認められないことがわかった。電界除去後も透過率曲線に変化が認められないことは、電圧印加によるホメオトロピック配向状態が記録されていることを意味する。そして、透過率曲線は、加熱することによって初期の電界無印可の状態にもどった。以上の結果により、複合材料Ｈが著しく低い書込電圧とメモリー性を有することが確認された。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によって、書き込みエネルギーが小さいという優れた特徴を有する液晶記録素子が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】複合材料Ｄの電圧−透過率曲線
【図２】複合材料Ｇの電圧−透過率曲線
【図３】複合材料Ｈの波長−透過率曲線
【符号の説明】
（ａ）：初期の電圧無印加時の透過率曲線
（ｂ）：５Ｖ、７．５Ｖおよび１０Ｖの電圧印可時の透過率並びに電界除去後（０Ｖ）の透過率をそれぞれ示す曲線が重なった状態[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a composite material of a silicon compound and a liquid crystal, and a recording element using the same. A feature of this recording element is that information can be recorded, retained, erased, and the like reversibly, and energy for retaining the recording is not required. In the present invention, the liquid crystal refers to at least one liquid crystal compound or a liquid crystal composition containing at least one liquid crystal compound, and the composite material refers to a material in which at least two raw materials are uniformly mixed.
[0002]
[Prior art]
With the rapid spread of digital information distribution means, recording elements using liquid crystals are expected to be applied not only to display bodies but also to information recording media such as hologram recording elements. Important performances required of the recording element are that erasing and rewriting are possible, writing energy is small, and time required for writing is short. A conventional liquid crystal display element having a memory property is an element using a polymer liquid crystal. Further, as other materials having a memory property, a composite material of a liquid crystal and a polymer liquid crystal (JP-A-2-193115) or a composite material of a liquid crystal and a polymer compound (Jpn. J. Appl. Phys. 30, L616 (1991)).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, a polymer liquid crystal has a large writing energy. A composite material of a liquid crystal and a polymer compound has a writing voltage of 100 V in JP-A-2-193115 and is described in Jpn. J. Appl. Phys. , 30, L616 (1991), it is determined that the saturation voltage is 100 V or more. Therefore, a recording element having a memory property and low writing energy is required. An object of the present invention is to provide a composite material which can improve such problems of the prior art.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following configurations.
[1] A composite material containing a compound having at least two cage-shaped organosilicon groups and a liquid crystal compound.
[2] The compound having at least two cage-shaped organic silicon groups is a silicon compound represented by the formula (1), a silicon compound represented by the formula (2), or a structural unit represented by the formula (3): And the polymer having at least one compound selected from the group consisting of a polymer having a divalent group represented by the formula (4) in the main chain.

In these formulas, R ¹ , R ² , R ³ , R ⁴ And R ⁷ Is a group independently selected from the group consisting of alkyl, aryl and arylalkyl; ⁵ And R ⁶ Is independently hydrogen or methyl, a is an integer of 1 to 30, n is an integer of 3 to 10, and T is a monovalent group represented by the formula (5).
Here, the above alkyl, aryl and arylalkyl are defined as follows.
In the alkyl, the carbon number is 1 to 45, any hydrogen may be replaced by fluorine, and any -CH ₂ -May be replaced by -O-, -CH = CH-, cycloalkylene, or cycloalkenylene.
In the aryl, any hydrogen of the benzene ring may be replaced by halogen or alkyl having 1 to 10 carbons. And in this alkyl having 1 to 10 carbon atoms, any hydrogen may be replaced by fluorine, and any -CH ₂ -May be replaced by -O-, -CH = CH-, or phenylene.
In the aryl in the arylalkyl, any hydrogen on the benzene ring may be replaced by halogen or alkyl having 1 to 10 carbons. And in this alkyl having 1 to 10 carbon atoms, any hydrogen may be replaced by fluorine, and any -CH ₂ -May be replaced by -O-, -CH = CH-, or phenylene. .
In the alkylene in the arylalkyl, the number of carbon atoms is 1 to 12, and any hydrogen may be replaced with fluorine. ₂ -May be replaced by -O-, -CH = CH-, or cycloalkylene.

In the formula (5), R ⁸ , R ⁹ And R ¹⁰ Is R ¹ , R ² , R ³ , R ⁴ And R ⁷ Wherein b is 0 or 1, n is the same as n in formula (4), and Z is a single bond or an alkylene having 1 to 8 carbon atoms. -CH ₂ -May be replaced by -O- or -CO-.
[3] The composite material according to item [2], wherein the compound having at least two cage-shaped organosilicon groups is at least one compound selected from the group of silicon compounds represented by formula (1). .
[4] The composite material according to item [2], wherein the compound having at least two cage-shaped organosilicon groups is at least one compound selected from the group of silicon compounds represented by formula (2). .
[5] The compound according to item [2], wherein the compound having at least two organosilicon groups having a cage structure is at least one compound selected from the group of polymers having a structural unit represented by Formula (3). The composite material as described.
[6] The compound having at least two organosilicon groups having a cage structure is at least one compound selected from the group of polymers having a divalent group represented by the formula (4) in the main chain, The composite material according to item [2].
[7] The composite material according to any one of [2] to [5], wherein b is 0 in the formula (5) according to the item [2].
[8] The composite material according to any one of [2] to [5], wherein b is 1 in the formula (5) according to the item [2].
[9] The composite material according to any one of [1] to [8], wherein the liquid crystal is a liquid crystal having an absolute value of dielectric anisotropy of 2 or more.
[10] Chiral smectic C phase or chiral smectic C at room temperature _A The composite material according to any one of [1] to [8], which is a liquid crystal exhibiting a phase and having a spontaneous polarization value of 0.1 or more.
[11] A recording element containing the composite material according to any one of [1] to [10].
[12] A silicon compound represented by the formula (1).

In the formula (1), R ¹ , R ² , R ³ And R ⁴ Is a group independently selected from the group consisting of alkyl, aryl and arylalkyl, a is an integer of 1 to 30, and T is a monovalent group represented by the formula (5) .
However, the alkyl, aryl and arylalkyl are defined as follows.
In alkyl, the number of carbon atoms is 1 to 10, any hydrogen may be replaced by fluorine, and any -CH ₂ -May be replaced by -CH = CH- or cycloalkylene.
In the aryl, any hydrogen of the benzene ring may be replaced by halogen or alkyl having 1 to 4 carbons. And in this alkyl having 1 to 4 carbon atoms, any hydrogen may be replaced by fluorine, and any -CH ₂ -May be replaced by -O- or -CH = CH-.
In the aryl in the arylalkyl, any hydrogen on the benzene ring may be replaced by halogen or alkyl having 1 to 4 carbon atoms. And in this alkyl having 1 to 4 carbon atoms, any hydrogen may be replaced by fluorine, and any -CH ₂ -May be replaced by -O- or -CH = CH-.
The alkylene in the arylalkyl has 1 to 8 carbon atoms, and any hydrogen may be replaced by fluorine; ₂ -May be replaced by -O- or -CH = CH-.

In the formula (5), R ⁸ , R ⁹ And R ¹⁰ Is R in formula (1). ¹ Wherein b is 0 or 1, n is an integer of 3 to 10, and Z is a single bond or an alkylene having 1 to 8 carbon atoms. ₂ -May be replaced by -O- or -CO-.
[13] A silicon compound represented by the formula (2).

R in equation (2) ¹ And T are R in formula (1) described in [12]. ¹ And T.
[14] A polymer having a structural unit represented by the formula (3).

In the formula (3), R ⁵ And R ⁶ Is independently hydrogen or methyl, and T is defined in the same manner as T in the formula (1) described in [12].
[15] A polymer having a divalent group represented by the formula (4) in a main chain.

In the formula (4), R ⁷ Is R in the formula (1) described in the item [12]. ¹ And n is an integer of 3 to 10.
[16] In the formula (1), R ¹ , R ² , R ³ And R ⁴ Is methyl, a is 3, and in the formula (5), R is ⁸ Is phenyl, b is 0, n is 4, and Z is ethylene.
[17] In the formula (3), R ⁵ Is methyl and R ⁶ Is hydrogen, and in the formula (5) described in the item [12], R ⁸ Is phenyl, b is 0, n is 4, and Z is propyloxycarbonyl.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Terms used in the present invention are defined as follows. Alkyl, alkenyl, alkylene and alkenylene may each be a linear group or a branched group. “Any” used in the present invention indicates that not only the position but also the number can be arbitrarily selected. And a plurality of hydrogens or -CH ₂ When-is replaced, each may be replaced by a different group. For example, two -CH in alkyl ₂ When-is replaced by -O- and -CH = CH-, it will represent an alkoxyalkenyl or alkenyloxyalkyl. In this case, any of the alkoxy, alkenylene, alkenyl and alkylene groups may be a linear group or a branched group. However, any -CH ₂ When-is replaced by -O-, a plurality of consecutive -CH ₂ -Is not simultaneously replaced by -O-. Both cycloalkyl and cycloalkenyl may or may not be groups with a bridged ring structure. In the following description, the compound represented by the formula (1) may be referred to as a compound (1). Similar simplification methods may be used for compounds represented by other formulas.
[0006]
In the present invention, a compound having at least two cage-shaped organosilicon groups is used. One example of this compound is a compound represented by the formula (1).

In the formula (1), a is an integer of 1 to 30. R ¹ ~ R ⁴ Is a group independently selected from the group consisting of alkyl, aryl and arylalkyl, a is an integer of 1 to 30, and T is a monovalent group represented by the formula (5) .
[0007]
R ¹ , R ² , R ³ Or R ⁴ Is an alkyl having 1 to 45 carbon atoms. The preferred number of carbon atoms is 1 to 30. A more preferred carbon number is 1 to 10. Then, any hydrogen may be replaced by fluorine, and any -CH ₂ -May be replaced by -O-, -CH = CH-, cycloalkylene, or cycloalkenylene. Preferred examples of the alkyl include unsubstituted alkyl having 1 to 30 carbons, alkoxyalkyl having 2 to 30 carbons, alkenyl having 2 to 20 carbons, alkenyloxyalkyl having 2 to 20 carbons, and 2 to 20 carbons. Alkyloxyalkenyl, one alkyl group having 1 to 8 carbon atoms ₂ A group in which-is replaced by cycloalkylene or cycloalkenylene; a group in which any hydrogen in these groups is replaced by fluorine; The preferred carbon number of cycloalkylene and cycloalkenylene is 3 to 8.
[0008]
Examples of unsubstituted alkyl having 1 to 30 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, 1-methylethyl, butyl, 2-methylpropyl, 1,1-dimethylethyl, pentyl, hexyl, 1,1,2-trimethyl Propyl, heptyl, octyl, 2,4,4-trimethylpentyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, eicosyl, docosyl, triacontyl and the like. Examples of the fluorinated alkyl having 1 to 30 carbon atoms include 3,3,3-trifluoropropyl, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonadecafluorohexyl, and tridecafluoro- 1,1,2,2-tetrahydrooctyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl, perfluoro-1H, 1H, 2H, 2H-dodecyl, perfluoro-1H, 1H, 2H, 2H- And tetradecyl. Examples of the alkoxyalkyl having 2 to 30 carbon atoms include 3-methoxypropyl, methoxyethoxyundecyl, 3-heptafluoroisopropoxypropyl and the like. In alkyl having 1 to 8 carbons, one -CH ₂ Examples of the group in which-is replaced by cycloalkylene are cyclohexylmethyl, adamantaneethyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 2-bicycloheptyl, cyclooctyl and the like. Cyclohexyl is the methyl --CH ₂ In this example,-is replaced by cyclohexylene. Cyclohexylmethyl is converted to -CH of ethyl. ₂ In this example,-is replaced by cyclohexylene.
[0009]
Examples of alkenyl having 2 to 20 carbon atoms include ethenyl, 2-propenyl, 3-butenyl, 5-hexenyl, 7-octenyl, 10-undecenyl, 21-docosenyl and the like. An example of alkenyloxyalkyl having 2 to 20 carbon atoms is allyloxyundecyl. In alkyl having 1 to 8 carbons, one -CH ₂ Examples of the group in which-is replaced by cycloalkenylene include 2- (3-cyclohexenyl) ethyl, 5- (bicycloheptenyl) ethyl, 2-cyclopentenyl, 3-cyclohexenyl, 5-norbornen-2-yl, 4-cyclooctenyl and the like.
[0010]
R in the formula (1) ¹ , R ² , R ³ Or R ⁴ Examples of when is aryl are phenyl in which arbitrary hydrogen may be replaced by halogen or alkyl having 1 to 10 carbons, and unsubstituted naphthyl. Preferred examples of halogen are fluorine, chlorine and bromine. In the alkyl having 1 to 10 carbons, the preferred number of carbons is 1 to 4, and any hydrogen may be replaced by fluorine. ₂ -May be replaced by -O-, -CH = CH-, or phenylene. That is, preferred examples of the case where R is aryl include unsubstituted phenyl, unsubstituted naphthyl, alkylphenyl, alkyloxyphenyl, alkenylphenyl and any -CH in alkyl. ₂ Phenyl having a group in which — is replaced by phenylene as a substituent; and a group in which arbitrary hydrogen is replaced by fluorine in these groups.
[0011]
Examples of halogenated phenyl are pentafluorophenyl, 4-chlorophenyl, 4-bromophenyl and the like. Examples of alkylphenyl include 4-methylphenyl, 4-ethylphenyl, 4-propylphenyl, 4-butylphenyl, 4-pentylphenyl, 4-heptylphenyl, 4-octylphenyl, 4-nonylphenyl, 4-decylphenyl , 2,4-dimethylphenyl, 2,4,6-trimethylphenyl, 2,4,6-triethylphenyl, 4- (1-methylethyl) phenyl, 4- (1,1-dimethylethyl) phenyl, 4- (2-ethylhexyl) phenyl, 2,4,6-tris (1-methylethyl) phenyl and the like. Examples of alkyloxyphenyl include 4-methoxyphenyl, 4-ethoxyphenyl, 4-propoxyphenyl, 4-butoxyphenyl, 4-pentyloxyphenyl, 4-heptyloxyphenyl, 4-decyloxyphenyl, 4-octadecyloxyphenyl , 4- (1-methylethoxy) phenyl, 4- (2-methylpropoxy) phenyl, 4- (1,1-dimethylethoxy) phenyl and the like. Examples of alkenylphenyl are 4-ethenylphenyl, 4- (1-methylethenyl) phenyl, 4- (3-butenyl) phenyl and the like.
[0012]
Any -CH in alkyl ₂ Examples of phenyl having a group in which-is replaced by phenylene are 4- (2-phenylethenyl) phenyl, 4-phenyloxyphenyl, 3-phenylmethylphenyl, biphenyl, terphenyl and the like. 4- (2-Phenylethenyl) phenyl has one --CH in the ethyl group of ethylphenyl. ₂ -Is replaced by phenylene and another -CH ₂ This is an example in which-is replaced by -CH = CH-.
[0013]
Examples of phenyl in which some of the hydrogens on the benzene ring have been replaced by halogens and further hydrogens have been replaced by alkyl, alkyloxy or alkenyl are 3-chloro-4-methylphenyl, 2,5-dichloro-4- Methylphenyl, 3,5-dichloro-4-methylphenyl, 2,3,5-trichloro-4-methylphenyl, 2,3,6-trichloro-4-methylphenyl, 3-bromo-4-methylphenyl, , 5-Dibromo-4-methylphenyl, 3,5-dibromo-4-methylphenyl, 2,3-difluoro-4-methylphenyl, 3-chloro-4-methoxyphenyl, 3-bromo-4-methoxyphenyl, 3,5-dibromo-4-methoxyphenyl, 2,3-difluoro-4-methoxyphenyl, 2,3-difluoro-4-ethoxyphen Le, 2,3-difluoro-4-propoxy-phenyl, and the like 4-ethenyl-2,3,5,6-tetrafluorophenyl.
[0014]
Next, R in the formula (1) ¹ , R ² , R ³ Or R ⁴ Is an arylalkyl. In the aryl in the arylalkyl, any hydrogen on the benzene ring may be replaced by halogen or alkyl having 1 to 10 carbons. Preferred examples of halogen are fluorine, chlorine and bromine. In the alkyl having 1 to 10 carbons, the preferred number of carbons is 1 to 4, and any hydrogen may be replaced by fluorine. ₂ -May be replaced by -O-, -CH = CH-, cyclohexylene or phenylene. In the alkylene of the arylalkyl, any hydrogen may be replaced by fluorine, and any -CH ₂ -May be replaced by -O-, -CH = CH-, or cycloalkylene. The alkylene has 1 to 12 carbon atoms, and more preferably 1 to 8 carbon atoms.
[0015]
A preferred example of arylalkyl is phenylalkyl. Preferred examples of unsubstituted phenylalkyl include phenylmethyl, 2-phenylethyl, 3-phenylpropyl, 4-phenylbutyl, 5-phenylpentyl, 6-phenylhexyl, 11-phenylundecyl, 1-phenylethyl, -Phenylpropyl, 1-methyl-2-phenylethyl, 1-phenylpropyl, 3-phenylbutyl, 1-methyl-3-phenylpropyl, 2-phenylbutyl, 2-methyl-2-phenylpropyl, 1-phenylhexyl And so on.
[0016]
Examples of phenylalkyl in which arbitrary hydrogen of phenyl is replaced by fluorine include 4-fluorophenylmethyl, 2,3,4,5,6-pentafluorophenylmethyl, 2- (2,3,4,5,6 -Pentafluorophenyl) ethyl, 3- (2,3,4,5,6-pentafluorophenyl) propyl, 2- (2-fluorophenyl) propyl, 2- (4-fluorophenyl) propyl and the like.
[0017]
Examples of phenylalkyl in which arbitrary hydrogen of the benzene ring is replaced by chlorine include 4-chlorophenylmethyl, 2-chlorophenylmethyl, 2,6-dichlorophenylmethyl, 2,4-dichlorophenylmethyl, 2,3,6-trichlorophenyl Methyl, 2,4,6-trichlorophenylmethyl, 2,4,5-trichlorophenylmethyl, 2,3,4,6-tetrachlorophenylmethyl, 2,3,4,5,6-pentachlorophenylmethyl, 2- (2-chlorophenyl) ethyl, 2- (4-chlorophenyl) ethyl, 2- (2,4,5-chlorophenyl) ethyl, 2- (2,3,6-chlorophenyl) ethyl, 3- (3-chlorophenyl) propyl , 3- (4-chlorophenyl) propyl, 3- (2,4,5-trichlorophenyl) propyl, 3- 2,3,6-trichlorophenyl) propyl, 4- (2-chlorophenyl) butyl, 4- (3-chlorophenyl) butyl, 4- (4-chlorophenyl) butyl, 4- (2,3,6-trichlorophenyl) Butyl, 4- (2,4,5-trichlorophenyl) butyl, 1- (3-chlorophenyl) ethyl, 1- (4-chlorophenyl) ethyl, 2- (4-chlorophenyl) propyl, 2- (2-chlorophenyl) Propyl, 1- (4-chlorophenyl) butyl and the like.
[0018]
Examples of phenylalkyl in which any hydrogen of phenyl is replaced by bromine include 2-bromophenylmethyl, 4-bromophenylmethyl, 2,4-dibromophenylmethyl, 2,4,6-tribromophenylmethyl, 3,4,5-tetrabromophenylmethyl, 2,3,4,5,6-pentabromophenylmethyl, 2- (4-bromophenyl) ethyl, 3- (4-bromophenyl) propyl, 3- (3 -Bromophenyl) propyl, 4- (4-bromophenyl) butyl, 1- (4-bromophenyl) ethyl, 2- (2-bromophenyl) propyl, 2- (4-bromophenyl) propyl and the like.
[0019]
Examples of phenylalkyl in which arbitrary hydrogen of the benzene ring is replaced by alkyl having 1 to 10 carbon atoms include 2-methylphenylmethyl, 3-methylphenylmethyl, 4-methylphenylmethyl, 4-decylphenylmethyl, Butylphenylmethyl, 4-octylphenylmethyl, 2,5-dimethylphenylmethyl, 2- (4-methylphenyl) ethyl, 2- (3-methylphenyl) ethyl, 2- (2,5-dimethylphenyl) ethyl, 2- (4-ethylphenyl) ethyl, 2- (3-ethylphenyl) ethyl, 1- (4-methylphenyl) ethyl, 1- (3-methylphenyl) ethyl, 1- (2-methylphenyl) ethyl, 2- (4-methylphenyl) propyl, 2- (2-methylphenyl) propyl, 2- (4-ethylphenyl) propyl, 2 (2-ethylphenyl) propyl, 2- (2,3-dimethylphenyl) propyl, 2- (2,5-dimethylphenyl) propyl, 2- (3,5-dimethylphenyl) propyl, 2- (2,4 -Dimethylphenyl) propyl, 2- (3,4-dimethylphenyl) propyl, 2- (2,5-dimethylphenyl) butyl, 4- (1-methylethyl) phenylmethyl, 2- (4- (1,1 -Dimethylethyl) phenyl) ethyl, 2- (4- (1-methylethyl) phenyl) propyl, 2- (3- (1-methylethyl) phenyl) propyl and the like.
[0020]
Examples of phenylalkyl in which arbitrary hydrogen of a benzene ring is replaced by alkyl, and when hydrogen in the alkyl is replaced by fluorine, include 3-trifluoromethylphenylmethyl, 2- (4-trifluoromethyl Phenyl) ethyl, 2- (4-nonafluorobutylphenyl) ethyl, 2- (4-tridecafluorohexylphenyl) ethyl, 2- (4-heptadecafluorooctylphenyl) ethyl, 1- (3-trifluoromethyl Phenyl) ethyl, 1- (4-trifluoromethylphenyl) ethyl, 1- (4-nonafluorobutylphenyl) ethyl, 1- (4-tridecafluorohexylphenyl) ethyl, 1- (4-heptadecafluorooctyl) Phenyl) ethyl, 2- (4-nonafluorobutylphenyl) propyl, 1-methyl -1- (4-Nonafluorobutylphenyl) ethyl, 2- (4-tridecafluorohexylphenyl) propyl, 1-methyl-1- (4-tridecafluorohexylphenyl) ethyl, 2- (4-heptadeca Fluorooctylphenyl) propyl, 1-methyl-1- (4-heptadecafluorooctylphenyl) ethyl and the like.
[0021]
Phenylalkyl in which any hydrogen on the benzene ring is replaced by alkyl, wherein -CH in the alkyl is ₂ When-is replaced by -CH = CH-, examples are 2- (4-ethenylphenyl) ethyl, 1- (4-ethenylphenyl) ethyl, 1- (2- (2-propenyl) phenyl) Ethyl and the like. Phenylalkyl in which any hydrogen on the benzene ring is replaced by alkyl, wherein -CH in the alkyl is ₂ Examples in which-is replaced by -O- are 4-methoxyphenylmethyl, 3-methoxyphenylmethyl, 4-ethoxyphenylmethyl, 2- (4-methoxyphenyl) ethyl, 3- (4-methoxyphenyl) Propyl, 3- (2-methoxyphenyl) propyl, 3- (3,4-dimethoxyphenyl) propyl, 11- (4-methoxyphenyl) undecyl, 1- (4-methoxyphenyl) ethyl, (3-methoxymethylphenyl ) Ethyl, 3- (2-nonadecafluorodecenyloxyphenyl) propyl and the like.
[0022]
Phenylalkyl in which any hydrogen on the benzene ring is replaced by alkyl, wherein -CH in the alkyl is ₂ An example where one of the-is replaced by a cycloalkylene is another -CH ₂ Examples of the case where-is replaced by -O- include cyclopentylphenylmethyl, cyclopentyloxyphenylmethyl, cyclohexylphenylmethyl, cyclohexylphenylethyl, cyclohexylphenylpropyl, and cyclohexyloxyphenylmethyl. Phenylalkyl in which any hydrogen on the benzene ring is replaced by alkyl having 1 to 12 carbons, wherein -CH in the alkyl is ₂ An example where one of-is replaced by phenylene is another -CH ₂ For example, when-is replaced by -O-, 2- (4-phenoxyphenyl) ethyl, 2- (4-phenoxyphenyl) propyl, 2- (2-phenoxyphenyl) propyl, 4-biphenylyl Methyl, 3-biphenylylethyl, 4-biphenylylethyl, 4-biphenylylpropyl, 2- (2-biphenylyl) propyl, 2- (4-biphenylyl) propyl and the like.
[0023]
Examples of phenylalkyl in which at least two hydrogens on the benzene ring have been replaced by different groups are: 3- (2,5-dimethoxy-3,4,6-trimethylphenyl) propyl, 3-chloro-2-methylphenylmethyl, 4-chloro-2-methylphenylmethyl, 5-chloro-2-methylphenylmethyl, 6-chloro-2-methylphenylmethyl, 2-chloro-4-methylphenylmethyl, 3-chloro-4-methylphenylmethyl, 2,3-dichloro-4-methylphenylmethyl, 2,5-dichloro-4-methylphenylmethyl, 3,5-dichloro-4-methylphenylmethyl, 2,3,5-trichloro-4-methylphenylmethyl, 2,3,5,6-tetrachloro-4-methylphenylmethyl, 2,3,4,6-tetrachloro-5-methylphenylmethyl 2,3,4,5-tetrachloro-6-methylphenylmethyl, 4-chloro-3,5-dimethylphenylmethyl, 2-chloro-3,5-dimethylphenylmethyl, 2,4-dichloro-3 , 5-dimethylphenylmethyl, 2,6-dichloro-3,5-dimethylphenylmethyl, 2,4,6-trichloro-3,5-dimethylphenylmethyl, 3-bromo-2-methylphenylmethyl, 4-bromo -2-methylphenylmethyl, 5-bromo-2-methylphenylmethyl, 6-bromo-2-methylphenylmethyl, 3-bromo-4-methylphenylmethyl, 2,3-dibromo-4-methylphenylmethyl, , 3,5-Tribromo-4-methylphenylmethyl, 2,3,5,6-tetrabromo-4-methylphenylmethyl, 11- (3-chloro- - methoxyphenyl) undecyl, and the like.
[0024]
The most preferred examples of phenyl in phenylalkyl are unsubstituted phenyl and phenyl having at least one of fluorine, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, ethenyl and methoxy as substituents.
[0025]
-CH of alkylene in phenylalkyl ₂ Examples of phenylalkyl wherein-is replaced by -O-, -CH = CH- or cycloalkylene are 3-phenoxypropyl, 1-phenylethenyl, 2-phenylethenyl, 3-phenyl-2-propenyl, -Phenyl-4-pentenyl, 13-phenyl-12-tridecenyl, phenylcyclohexyl, phenoxycyclohexyl and the like. Examples of phenylalkenyl in which hydrogen of the benzene ring is replaced by fluorine or methyl include 4-fluorophenylethenyl, 2,3-difluorophenylethenyl, 2,3,4,5,6-pentafluorophenylethenyl, 4-methylphenylethenyl and the like.
[0026]
R in the formula (1) ¹ , R ² , R ³ Or R ⁴ Most preferred examples of phenyl, phenyl halide, phenyl having at least one methyl, methoxyphenyl, naphthyl, phenylmethyl, phenylethyl, phenylbutyl, 2-phenylpropyl, 1-methyl-2-phenylethyl, pentafluoro Phenylpropyl, 4-ethylphenylethyl, 3-ethylphenylethyl, 4- (1,1-dimethylethyl) phenylethyl, 4-ethenylphenylethyl, 1- (4-ethenylphenyl) ethyl, 4-methoxyphenylpropyl And phenoxypropyl.
[0027]
T in the formula (1) is a monovalent group represented by the formula (5).

This formula represents a monovalent organosilicon group whose backbone structure is a cage silsesquioxane. b is 0 or 1. Therefore, the formula (5) shows the case where diorganosiloxy is bonded to all of the silicon atoms constituting the cage silsesquioxane and the case where it is not. n is 3 to 10, and preferably 4 to 6. R ⁸ , R ⁹ And R ¹⁰ Is R ¹ , R ² , R ³ And R ⁴ Is a group defined similarly to Z is a single bond or alkylene having 1 to 8 carbon atoms, and any -CH in the alkylene ₂ -May be replaced by -O- or -CO-. Preferred Z in T in the formula (1) is 1,2-ethylene, 1,3-propylene, 1,4-butylene and the like.
[0028]
The most common production method of compound (1) is a method utilizing a known hydrosilylation reaction. That is, the compound (6) and the compound (7) are combined using a solvent such as tetrahydrofuran in the presence of a Karsted's catalyst, a Spair's catalyst, hexachloroplatinic acid, or the like.

R in equation (7) ¹ , R ² , R ³ , R ⁴ And a are the same as these symbols in the formula (1). And R in equation (6) ⁸ , R ⁹ , R ¹⁰ , B and n are the same as these symbols in the formula (5), respectively. ¹ Is alkenyl having 2 to 8 carbon atoms. The compound (7) wherein a is 5 or more is a compound easily produced from tetraorganodisiloxane and hexaorganocyclotrisiloxane by a known method. By adjusting the ratio of cyclotrisiloxane to disiloxane, it is easy to make the value of a 1000 or more, but for the purpose of the present invention, it may be 1 to 30. And preferable a is 1 to 8.
[0029]
Compound (1) in which Z in the formula (5) is a single bond can be produced from compound (8) and compound (9) by a deHCl reaction.

R in equation (9) ¹ , R ² , R ³ And R ⁴ Is the same as these symbols in the formula (1). And R in equation (8) ⁸ , R ⁹ , R ¹⁰ , B and n are the same as these symbols in the formula (5).
[0030]
A second example of the compound having at least two cage-shaped organosilicon groups is compound (2).

R in this equation ¹ And T are defined similarly to these symbols in equation (1). Compound (2) can be produced by applying the production method of compound (1).
[0031]
A third example of the compound having at least two cage-shaped organosilicon groups is a polymer having a structural unit represented by the formula (3).

In the formula (3), R ⁵ And R ⁶ Is independently hydrogen or methyl, and T is a group defined similarly to T in the formula (1). Preferred Z in T in the formula (3) is a single bond, methylene, ethylene, ethyloxy, propyloxy, ethyloxycarbonyl, propyloxycarbonyl and the like.
[0032]
The polymer having the structural unit represented by the formula (3) is obtained by polymerizing the compound (10) alone in the presence of a radical polymerization catalyst, or combining the compound with another compound having a polymerizable double bond. Can be produced by copolymerizing

In equation (10), R ⁸ , R ⁹ , R ¹⁰ , B and n are the same as these symbols in formula (5), respectively. ⁵ And R ⁶ Is the same as these symbols in the formula (3).
[0033]
A fourth example of the compound having at least two cage-shaped organosilicon groups is a polymer having a divalent group represented by the formula (4) in the main chain.

The group represented by the formula (4) indicates that in the organosilicon compound having a cage structure, two out of 2n silicon atoms have a free radical. In the formula (4), R ⁷ Is R in formula (1) ¹ , R ² , R ³ And R ⁴ Wherein n is the same as defined in the above formula (5).
[0034]
Next, the liquid crystal used in the present invention will be described. A preferable liquid crystal used in the present invention is a liquid crystal compound or a liquid crystal composition having a nematic phase or a cholesteric phase at room temperature. For recording or erasing by an electric field, a liquid crystal having an absolute value of dielectric anisotropy of 2 or more is preferable. Liquid crystal in which the sign of the dielectric anisotropy value changes depending on the frequency of the applied AC voltage may be used. Chiral smectic C phase or chiral smectic C at room temperature _A Liquid crystals having a phase and a spontaneous polarization value of 0.1 or more are preferable.
[0035]
In the composite material of the present invention, the ratio of the compound having at least two cage-shaped organosilicon groups is 0.1 to 80% by weight. In order to achieve the effects of the present invention, this ratio needs to be 0.1% by weight or more. Also, in order to have a low saturation voltage, this ratio needs to be 80% by weight or less. The preferred range of this ratio is 0.5 to 50% by weight. To enable recording and erasing by light, for example, photochromic compounds such as azobenzene derivatives, 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (TCNQ), 2,4,7-trinitrofluorenone (TNF) ) And a photoconductive sensitizer such as fullerene. The composite material of the present invention includes other silicon compounds having a cage structure, organic polymer compounds, inorganic polymer compounds, organic-inorganic hybrid materials, polymer compounds having mesogens, dichroic dyes, optically active compounds, and the like. May be contained.
[0036]
In the recording element of the present invention, an external stimulus such as light, an electric field, or heat is used as a writing unit. For example, in the case of an element in which a composite material is sandwiched between two substrates having transparent electrodes, writing can be performed by applying a voltage. In this case, for example, when a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy value is used, by applying a voltage to an element in an initial random alignment state or an alignment state parallel to the substrate surface, the liquid crystal is perpendicular to the substrate surface. Writing can be performed using a phenomenon of orientation in a direction (homeotropic orientation). Writing can be performed by an electric field generated by light irradiation through an organic or inorganic photoconductive layer. This method is described in the 2000 Annual Meeting of the Printing, Information Recording, and Display Study Group, Lecture Abstracts (Feb. 22-23, 2001), pp. 41-44. When the composite material contains a photochromic compound or a photoconductive sensitizer, writing can be performed by irradiating light. Means for erasing the recording include, but are not limited to, a method of heating to an isotropic phase state, a method of using an electric field or light, or a method of applying a voltage having a frequency different from the frequency at the time of writing. . The recording element of the present invention can be used as a recording element for display or a recording element for optical signals.
[0037]
【Example】
The GPC measurement conditions in the examples are as follows.
Apparatus: JASCO GULLIVER 1500 (Intelligent Differential Refractometer RI-1530) manufactured by JASCO Corporation
Solvent: tetrahydrofuran
Flow rate: 1 ml / min
Column temperature: 40 ° C
Column used: Shodex KF-G (GUARDCOLUMN) + Shodex KF-804L (exclusion limit molecular weight (polystyrene): 400000) x 2 from Showa Denko KK
Standard sample for calibration curve: poly (methyl methacrylate); Shodex STANDARD M-75
[0038]
Example 1
A mixture of the compound (A) (0.29 g) and 4-pentyl-4′-cyanobiphenyl (1.41 g) (hereinafter represented by the symbol 5CB) (weight ratio 17:83) was added to the mixture. On the other hand, benzoyl peroxide (0.009 g) was added, and the mixture was stirred at 150 ° C. for 3 hours. The obtained reaction mixture is designated as composite material B. GPC analysis was performed on the residue from which 5CB was removed from Composite Material B, and as a result, it was found that Compound 3 having a molecular weight of about 2800 was contained in Composite Material B at about 3% by weight. This compound having a large molecular weight is considered to be an oligomer of the compound (A). Compound (C) (0.021 g) was added to composite material B, and the mixture was heated and stirred to obtain a composite material. This is designated as composite material D.

The composite material D was set under heating in a cell with ITO (cell thickness: 7 μm) manufactured by EC Corporation. A polarizing plate was attached to the cell in a crossed Nicols arrangement, and the transmittance corresponding to the applied voltage was measured. The results are shown in FIG. In FIG. 1, a transmittance of 100% is a transmittance immediately after injection and when no voltage is applied, and a transmittance of 0% is a transmittance in a state where light from a light source is blocked. From FIG. 1, it was found that the saturation voltage of the composite material D was 5 V or less, and the state of low transmittance was maintained even after the removal of the electric field. This means that the homeotropic alignment is maintained even after the removal of the electric field. The homeotropic alignment site recorded by the electric field was returned to the initial state where no electric field was applied by heating. From the above results, it was confirmed that the composite material D had a remarkably low write voltage and memory property.
[0039]
Example 2
Compound (E) (5.0 g) was dissolved in tetrahydrofuran (50 ml) and heated to 65 ° C. To this solution, 1,1,3,3,5,5,7,7-octamethyltetrasiloxane (1.3 g) and a 10% solution of chloroplatinic acid in isopropyl alcohol (Speyer catalyst; 10 μl) were added. At 80 ° C. for 80 hours. During that time, 10 μl of Speyer catalyst was added every 10 hours. The solvent was distilled off from the reaction mixture under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: toluene). The obtained purified product was reprecipitated using methanol and dried to obtain the desired compound (F) (4.5 g).

Ph in these formulas is phenyl. The results of NMR analysis of compound (F) are shown below.
¹ H NMR (CDCl ₃ )
7.82-7.39 (m, 70H) (hydrogen atom on benzene ring), 0.82-0.70 (m, 8H) (hydrogen atom of methylene group), 0.14-0.02 (m , 24H) (hydrogen atom of methyl group)
[0040]
Example 3
5CB (1.47 g), compound (C) (0.022 g) and compound (F) (0.077 g) obtained in Example 2 were mixed and stirred at 130 ° C. for 3 hours. The obtained mixture is referred to as a composite material G. The composite material G was set under heating in the same cell with ITO used in Example 1. A polarizing plate was attached to this cell in a crossed Nicols arrangement, and the transmittance was measured in the same manner as in Example 1 to obtain a voltage-transmittance curve (FIG. 2). From FIG. 2, it was found that the saturation voltage of the composite material G was 5 V or less, and the state of low transmittance was maintained even after the removal of the electric field. This means that the homeotropic alignment is maintained even after the removal of the electric field. The homeotropic alignment site recorded by the electric field was returned to the initial state where no electric field was applied by heating. From the above results, it was confirmed that the composite material G had a remarkably low write voltage and memory property.
[0041]
Example 4
To the composite material D obtained in Example 1, 1.7% by weight of a dichroic dye (G-239 manufactured by Hayashibara Biochemical Laboratory) was added. The obtained mixture is referred to as a composite material H. The composite material H was set under heating in the same cell with ITO used in Example 1. The transmittance of the cell in visible light was measured before voltage application (initial state), at voltage application (5 V, 7.5 V and 10 V), and after voltage removal. FIG. 3 shows the obtained wavelength-transmittance curve. The transmittance in the initial state is shown by a curve of 0 V (int.), And the transmittance was increased by voltage application. The transmittance curves when applying voltages of 5 V, 7.5 V and 10 V and the transmittance curves after removing the electric field (0 V) almost completely overlapped. From this result, it was found that the saturation voltage of the composite material D was 5 V or less, and no change was observed in the transmittance curve even after the removal of the electric field. The fact that no change is observed in the transmittance curve even after the removal of the electric field means that the homeotropic alignment state due to the application of the voltage is recorded. Then, the transmittance curve returned to the initial state in which no electric field was applied by heating. From the above results, it was confirmed that the composite material H had extremely low write voltage and memory properties.
[0042]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a liquid crystal recording element having an excellent feature of low writing energy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a voltage-transmittance curve of a composite material D.
FIG. 2 is a voltage-transmittance curve of a composite material G.
FIG. 3 shows a wavelength-transmittance curve of the composite material H.
[Explanation of symbols]
(A): initial transmittance curve when no voltage is applied
(B): A state in which curves showing the transmittance at the time of applying a voltage of 5 V, 7.5 V, and 10 V and the transmittance after removing the electric field (0 V) overlap each other.

Claims

A composite material comprising a compound having at least two cage-shaped organosilicon groups and a liquid crystal.

Compounds having at least two cage-structured organosilicon groups are a silicon compound represented by the formula (1), a silicon compound represented by the formula (2), and a compound having a structural unit represented by the formula (3). The composite material according to claim 1, wherein the composite material is at least one compound selected from the group consisting of a polymer having a divalent group represented by the formula (4) in the main chain.

In these formulas, R ¹ , R ² , R ³ , R ⁴ and R ⁷ are groups independently selected from the group consisting of alkyl, aryl and arylalkyl, and R ⁵ and R ⁶ are independently A is an integer of 1 to 30, n is an integer of 3 to 10, and T is a monovalent group represented by the formula (5).
Here, the above alkyl, aryl and arylalkyl are defined as follows.
In alkyl has a carbon number of 1 to 45, arbitrary hydrogen may be replaced by fluorine and arbitrary -CH ₂ - -O -, - CH = CH-, is replaced by cycloalkylene or cycloalkenylene, You may.
In the aryl, any hydrogen of the benzene ring may be replaced by halogen or alkyl having 1 to 10 carbons. Then, in the alkyl of 1 to 10 carbon atoms, optional hydrogen may be replaced by fluorine and arbitrary -CH ₂ - -O -, - CH = CH-, or may be replaced by phenylene .
In the aryl in the arylalkyl, any hydrogen on the benzene ring may be replaced by halogen or alkyl having 1 to 10 carbons. In the alkyl having 1 to 10 carbon atoms, any hydrogen may be replaced by fluorine, and any -CH ₂ -may be replaced by -O-, -CH = CH-, cyclohexylene or phenylene. You may.
In the alkylene in the arylalkyl, and the number of carbon atoms is 1 to 12, arbitrary hydrogen may be replaced by fluorine and arbitrary -CH ₂ - -O -, - CH = CH-, or cycloalkylene It may be replaced.

In the formula (5), R ⁸ , R ⁹ and R ¹⁰ are defined in the same manner as R ¹ , R ² , R ³ , R ⁴ and R ⁷ , b is 0 or 1, and n is the formula (4) it is defined similarly as n in, and Z is a single bond or alkylene having 1 to 8 carbon atoms, arbitrary -CH 2 _- in the alkylene may be replaced by -O- or -CO-.

The composite material according to claim 2, wherein the compound having at least two cage-shaped organosilicon groups is at least one compound selected from the group of silicon compounds represented by Formula (1).

The composite material according to claim 2, wherein the compound having at least two organosilicon groups having a cage structure is at least one compound selected from the group of silicon compounds represented by Formula (2).

The composite material according to claim 2, wherein the compound having at least two cage-shaped organosilicon groups is at least one compound selected from the group of polymers having a structural unit represented by Formula (3). .

The compound having at least two organosilicon groups having a cage structure is at least one compound selected from the group of polymers having a divalent group represented by the formula (4) in the main chain. A composite material according to item 1.

The composite material according to claim 2, wherein b is 0 in the formula (5) according to claim 2.

The composite material according to claim 2, wherein b is 1 in the formula (5) according to claim 2.

The composite material according to any one of claims 1 to 8, wherein the liquid crystal has a dielectric anisotropy of 2 or more in absolute value.

Liquid crystal having a chiral smectic C phase or chiral smectic C _A phase at room temperature, with 0.1 or more spontaneous polarization value, the composite material according to any one of claims 1-8.

A recording element containing the composite material according to claim 1.

A silicon compound represented by the formula (1).

In the formula (1), R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ are groups each independently selected from the group consisting of alkyl, aryl and arylalkyl, a is an integer of 1 to 30, And T is a monovalent group represented by the formula (5).
However, the alkyl, aryl and arylalkyl are defined as follows.
In the alkyl, the number of carbon atoms is 1 to 10, arbitrary hydrogen may be replaced by fluorine and arbitrary -CH 2 _- may be replaced by -CH = CH- or cycloalkylene.
In the aryl, any hydrogen of the benzene ring may be replaced by halogen or alkyl having 1 to 4 carbons. Then, in the alkyl of 1 to 4 carbon atoms, arbitrary hydrogen may be replaced by fluorine and arbitrary -CH ₂ - may be replaced by -O- or -CH = CH-.
In the aryl in the arylalkyl, any hydrogen on the benzene ring may be replaced by halogen or alkyl having 1 to 4 carbon atoms. Then, in the alkyl of 1 to 4 carbon atoms, arbitrary hydrogen may be replaced by fluorine and arbitrary -CH ₂ - may be replaced by -O- or -CH = CH-.
In the alkylene in the arylalkyl, and the number of carbon atoms is 1 to 8, arbitrary hydrogen may be replaced by fluorine and arbitrary -CH ₂ - may be replaced by -O- or -CH = CH- Good.

In the formula (5), R ⁸ , R ⁹ and R ¹⁰ are defined in the same manner as R ¹ in the formula (1), b is 0 or 1, n is an integer of 3 to 10, and Z is a single bond or alkylene having 1 to 8 carbon atoms, arbitrary -CH ₂ - in the alkylene may be replaced by -O- or -CO-.

A silicon compound represented by the formula (2).

R ¹ and T in the formula (2) are defined in the same manner as R ¹ and T in the formula (1).

A polymer having a structural unit represented by the formula (3).

In the formula (3), R ⁵ and R ⁶ are independently hydrogen or methyl, and T is defined in the same manner as in the formula (1).

A polymer having a divalent group represented by the formula (4) in the main chain.

In the formula (4), R ⁷ is defined in the same manner as R ¹ in the formula (1) according to claim 12, and n is an integer of 3 to 10.

In the formula (1), R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ are methyl, a is 3, and in the formula (5), R ⁸ is phenyl, b is 0, and n is 4. And the silicon compound according to claim 12, wherein Z is ethylene.

R ⁵ is methyl, R ⁶ is hydrogen in formula (3), R ⁸ is phenyl in formula (5) according to claim 10, b is 0, n is 4, and 15. The polymer according to claim 14, wherein Z is propyloxycarbonyl.