JP4158457B2 - Silicon compound-containing composite material and recording element - Google Patents

Silicon compound-containing composite material and recording element Download PDF

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【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]式(1)で表されるケイ素化合物および式(3)で表される構成単位を有する重合体からなる群から選択される、かご型構造の有機ケイ素基を少なくとも2つ有する化合物の少なくとも1つと、4−ペンチル−4’−シアノビフェニルおよび式(C)で表される化合物とを含有する複合材料。

Figure 0004158457
Figure 0004158457

これらの式において、R、R、RおよびR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およびR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、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−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−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−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−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。
Figure 0004158457
式(5)において、R、RおよびR10は、R、R、RおよびR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−は−O−または−CO−で置き換えられてもよい。
[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の群から選択される化合物である、[1]項に記載の複合材料。
[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(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化合物である、[1]項に記載の複合材料。
][1]〜[]のいずれか1項に記載の複合材料を含有する記録素子。
]式(1)で表されるケイ素化合物。
Figure 0004158457
式(1)において、R、R、RおよびR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−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−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−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−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい。
Figure 0004158457
式(5)において、、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−は−O−または−CO−で置き換えられてもよい。
]式(3)で表される構成単位を有する重合体。
Figure 0004158457
式(3)において、RおよびRは独立して水素またはメチルであり、Tは、[]項に記載の式(5)で表される基である。
]式(1)においてR、R、RおよびRがメチルであり、aが3であり、式(5)においてR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、[]項に記載のケイ素化合物。
]式(3)においてRがメチルであり、Rが水素であり、[]項に記載の式(5)においてR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、[]項に記載の重合体
【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−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−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−が−O−で置き換えられるとき、連続する複数の−CH−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。
Figure 0004158457
式(1)において、aは1〜30の整数である。R〜R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、RまたはR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−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−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−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−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−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−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、R、RまたはR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−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−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−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−がフェニレンで置き換えられ、もう1個の−CH−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、R、RまたはR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−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−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−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−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−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−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−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−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−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、R、RまたはR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。
Figure 0004158457
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、RおよびR10は、R、R、RおよびR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−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。
Figure 0004158457
式(7)におけるR、R、R、R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、R、R10、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。
Figure 0004158457
式(9)におけるR、R、RおよびR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、R、R10、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。
【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2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。
Figure 0004158457
式(3)において、RおよびRは、独立して水素またはメチルであり、Tは前記の式(5)で表される基である。式(5)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。
Figure 0004158457
式(10)において、R、R、R10、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およびRは式(3)におけるこれらの記号とそれぞれ同一である。
【0034】
本発明では、4−ペンチル−4’−シアノビフェニルおよび式(C)で表される化合物を組み合わせて、液晶として用いる。
Figure 0004158457

【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。
Figure 0004158457
Figure 0004158457
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。
Figure 0004158457
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。
H NMR(CDCl
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]
BACKGROUND 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, held, erased, etc. reversibly, and energy for holding the record is not required. In the present invention, the liquid crystal indicates at least one liquid crystal compound or a liquid crystal composition containing at least one liquid crystal compound, and the composite material indicates 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 as display bodies but also as information recording media such as hologram recording elements. The important performance required for the recording element is that erasing / rewriting is possible, writing energy is small, and writing time 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 liquid crystal and polymer liquid crystal (Japanese Patent Laid-Open No. 2-193115), a composite material of liquid crystal and polymer compound (Jpn. J. Appl. 30, L616 (1991)) have been reported.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the 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 a saturation voltage of 100 V in the description of Jpn. J. Appl. Phys. It is determined that this is the case. Therefore, there is a demand for a recording element having a memory property and low writing energy. An object of the present invention is to provide a composite material that 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 configuration.
  [1] A compound having at least two cage-shaped organosilicon groups selected from the group consisting of a silicon compound represented by formula (1) and a polymer having a structural unit represented by formula (3) At least one,4-pentyl-4′-cyanobiphenyl and a compound represented by the formula (C)And a composite material containing.
Figure 0004158457
Figure 0004158457

In these equations, R1, R2, R3And R4Are groups independently selected from the group consisting of alkyl, aryl and arylalkyl, and R5And R6Is independently hydrogen or methyl, a is an integer of 1 to 30, and T is a monovalent group represented by the formula (5).
However, said alkyl, aryl, and arylalkyl are defined as follows.
In alkyl, the number of carbon atoms is 1 to 45, and any hydrogen may be replaced by fluorine, and any —CH2-May be replaced by -O-, -CH = CH-, cycloalkylene, or cycloalkenylene.
In aryl, any hydrogen in the benzene ring may be replaced with 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 —CH2-May be replaced by -O-, -CH = CH-, or phenylene.
In the aryl in the arylalkyl, any hydrogen in the benzene ring may be replaced with 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 —CH2-May be replaced by -O-, -CH = CH-, cyclohexylene or phenylene.
In the alkylene in the arylalkyl, the carbon number thereof is 1 to 12, any hydrogen may be replaced by fluorine, and any —CH2-May be replaced by -O-, -CH = CH-, or cycloalkylene.
Figure 0004158457
In formula (5), R8, R9And R10Is R1, R2, R3And R4, 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 carbons, and any —CH in the alkylene2-May be replaced by -O- or -CO-.
  [2] The composite material according to item [1], wherein the compound having at least two organosilicon groups having a cage structure is a compound selected from the group of silicon compounds represented by formula (1).
  [3] The composite according to item [1], wherein the compound having at least two cage-shaped organosilicon groups is a compound selected from the group of polymers having a structural unit represented by formula (3). material.
  [4] [1]-[3] The recording element containing the composite material of any one of.
  [5] The silicon compound represented by Formula (1).
Figure 0004158457
In formula (1), R1, R2, R3And R4Is 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, this alkyl, aryl, and arylalkyl are defined as follows.
In alkyl, the carbon number thereof is 1 to 10, and arbitrary hydrogen may be replaced by fluorine, and any —CH2-May be replaced by -CH = CH- or cycloalkylene.
In aryl, any hydrogen in the benzene ring may be replaced with halogen or alkyl having 1 to 4 carbon atoms. In the alkyl having 1 to 4 carbon atoms, any hydrogen may be replaced with fluorine, and any —CH2-May be replaced by -O- or -CH = CH-.
In the aryl in the arylalkyl, any hydrogen in the benzene ring may be replaced with halogen or alkyl having 1 to 4 carbon atoms. In the alkyl having 1 to 4 carbon atoms, any hydrogen may be replaced with fluorine, and any —CH2-May be replaced by -O- or -CH = CH-.
In the alkylene in the arylalkyl, the carbon number is 1 to 8, and any hydrogen may be replaced with fluorine, and any —CH2-May be replaced by -O- or -CH = CH-.
Figure 0004158457
In the formula (5), and Z is a single bond or alkylene having 1 to 8 carbon atoms, any —CH in the alkylene2-May be replaced by -O- or -CO-.
  [6] The polymer which has a structural unit represented by Formula (3).
Figure 0004158457
In formula (3), R5And R6Are independently hydrogen or methyl and T is [5] Is a group represented by the formula (5) described in the item.
  [7] In formula (1), R1, R2, R3And R4Is methyl, a is 3, and R in formula (5)8Is phenyl, b is 0, n is 4, and Z is ethylene, [5] The silicon compound of a term.
  [8In formula (3), R5Is methyl and R6Is hydrogen and [5R in the formula (5)8Is phenyl, b is 0, n is 4, and Z is propyloxycarbonyl, [6]Polymer.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The terms used in the present invention are defined as follows. Alkyl, alkenyl, alkylene and alkenylene may all be straight-chain groups or branched groups. “Arbitrary” used in the present invention indicates that not only the position but also the number can be arbitrarily selected. And a plurality of hydrogen or -CH2When-is replaced, each may be replaced with a different group. For example, two —CH in alkyl2When-is replaced by -O- and -CH = CH-, it indicates alkoxyalkenyl or alkenyloxyalkyl. In this case, any group of alkoxy, alkenylene, alkenyl and alkylene may be a linear group or a branched group. However, any -CH2When-is replaced by -O-, a plurality of consecutive -CH2-Is not replaced by -O- at the same time. Both cycloalkyl and cycloalkenyl may or may not be a bridged ring structure group. In the following description, the compound represented by formula (1) may be referred to as 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 organosilicon groups having a cage structure is used. One example of this compound is a compound represented by the formula (1).
Figure 0004158457
In Formula (1), a is an integer of 1-30. R1~ R4Is 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]
R1, R2, R3Or R4When is an alkyl, the carbon number is 1 to 45. A preferable carbon number is 1-30. A more preferable carbon number is 1-10. And any hydrogen may be replaced with fluorine, and any —CH2-May be replaced by -O-, -CH = CH-, cycloalkylene, or cycloalkenylene. Preferred examples of alkyl include unsubstituted alkyl having 1 to 30 carbon atoms, alkoxyalkyl having 2 to 30 carbon atoms, alkenyl having 2 to 20 carbon atoms, alkenyloxyalkyl having 2 to 20 carbon atoms, and 2 to 20 carbon atoms. Alkyloxyalkenyl, one —CH in C 1-8 alkyl2-Is a group in which cycloalkylene or cycloalkenylene is replaced, or a group in which any hydrogen is replaced with fluorine in these groups. The preferable carbon number of cycloalkylene and cycloalkenylene is 3-8.
[0008]
Examples of unsubstituted alkyl having 1 to 30 carbon atoms are 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 fluorinated alkyls having 1 to 30 carbon atoms are 3,3,3-trifluoropropyl, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonadecafluorohexyl, tridecafluoro- 1,1,2,2-tetrahydrooctyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl, perfluoro-1H, 1H, 2H, 2H-dodecyl, perfluoro-1H, 1H, 2H, 2H- Such as tetradecyl. Examples of the alkoxyalkyl having 2 to 30 carbon atoms are 3-methoxypropyl, methoxyethoxyundecyl, 3-heptafluoroisopropoxypropyl and the like. 1 —CH in C 1-8 alkyl2Examples of groups in which-is replaced by cycloalkylene are cyclohexylmethyl, adamantaneethyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 2-bicycloheptyl, cyclooctyl and the like. Cyclohexyl is methyl —CH2This is an example in which-is replaced by cyclohexylene. Cyclohexylmethyl is ethyl --CH.2This is an example in which-is replaced by cyclohexylene.
[0009]
Examples of the alkenyl having 2 to 20 carbon atoms are ethenyl, 2-propenyl, 3-butenyl, 5-hexenyl, 7-octenyl, 10-undecenyl, 21-docosenyl and the like. An example of an alkenyloxyalkyl having 2 to 20 carbon atoms is allyloxyundecyl. 1 —CH in C 1-8 alkyl2Examples of groups in which-is replaced by cycloalkenylene are 2- (3-cyclohexenyl) ethyl, 5- (bicycloheptenyl) ethyl, 2-cyclopentenyl, 3-cyclohexenyl, 5-norbornen-2-yl, 4-cyclooctenyl and the like.
[0010]
R in formula (1)1, R2, R3Or R4Examples where is is aryl are phenyl where any hydrogen may be replaced by halogen or alkyl of 1 to 10 carbons, and unsubstituted naphthyl. Preferred examples of halogen are fluorine, chlorine and bromine. In the alkyl having 1 to 10 carbon atoms, the preferred carbon number is 1 to 4, and any hydrogen may be replaced by fluorine, and any —CH2-May be replaced by -O-, -CH = CH-, or phenylene. That is, preferred examples when R is aryl are unsubstituted phenyl, unsubstituted naphthyl, alkylphenyl, alkyloxyphenyl, alkenylphenyl, any —CH in alkyl.2Examples include phenyl having a group in which-is replaced by phenylene as a substituent, and a group in which any 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 are 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 are 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 alkyl2Examples of phenyl having a group in which-is replaced by phenylene as a substituent include 4- (2-phenylethenyl) phenyl, 4-phenyloxyphenyl, 3-phenylmethylphenyl, biphenyl, terphenyl and the like. 4- (2-Phenylethenyl) phenyl represents one —CH in the ethyl group of ethylphenyl.2-Is replaced by phenylene and another -CH2This is an example in which-is replaced by -CH = CH-.
[0013]
Examples of phenyl in which some of the hydrogens on the benzene ring are replaced with halogens, and other hydrogens are replaced with alkyl, alkyloxy or alkenyl include 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, 2 , 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-ethoxyphenyl Le, 2,3-difluoro-4-propoxy-phenyl, and the like 4-ethenyl-2,3,5,6-tetrafluorophenyl.
[0014]
Next, R in formula (1)1, R2, R3Or R4Give an example when is an arylalkyl. In the aryl in the arylalkyl, any hydrogen in the benzene ring may be replaced with halogen or alkyl having 1 to 10 carbons. Preferred examples of halogen are fluorine, chlorine and bromine. In the alkyl having 1 to 10 carbon atoms, the preferred carbon number is 1 to 4, and arbitrary hydrogen may be replaced by fluorine, and any —CH2-May be replaced by -O-, -CH = CH-, cyclohexylene or phenylene. In the arylalkyl alkylene, any hydrogen may be replaced by fluorine, and any —CH2-May be replaced by -O-, -CH = CH-, or cycloalkylene. And the carbon number of this alkylene is 1-12, and a more preferable carbon number is 1-8.
[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, 2 -Phenylpropyl, 1-methyl-2-phenylethyl, 1-phenylpropyl, 3-phenylbutyl, 1-methyl-3-phenylpropyl, 2-phenylbutyl, 2-methyl-2-phenylpropyl, 1-phenylhexyl Etc.
[0016]
Examples of phenylalkyl in which any hydrogen of phenyl is replaced by fluorine are 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 any hydrogen on the benzene ring is replaced by chlorine are 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 are 2-bromophenylmethyl, 4-bromophenylmethyl, 2,4-dibromophenylmethyl, 2,4,6-tribromophenylmethyl, 2, 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 any hydrogen on the benzene ring is replaced with alkyl having 1 to 10 carbon atoms include 2-methylphenylmethyl, 3-methylphenylmethyl, 4-methylphenylmethyl, 4-decylphenylmethyl, 4- 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 in which any hydrogen on the benzene ring is phenylalkyl substituted with alkyl, and hydrogen in the alkyl is substituted with fluorine are 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 alkyl2Examples where-is replaced by -CH = CH- are 2- (4-ethenylphenyl) ethyl, 1- (4-ethenylphenyl) ethyl, 1- (2- (2-propenyl) phenyl) Such as ethyl. Phenylalkyl in which any hydrogen on the benzene ring is replaced by alkyl, wherein -CH in the alkyl2Examples where-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 alkyl2An example where one of-is replaced by cycloalkylene is another -CH2Examples of cases where-is replaced by -O- include cyclopentylphenylmethyl, cyclopentyloxyphenylmethyl, cyclohexylphenylmethyl, cyclohexylphenylethyl, cyclohexylphenylpropyl, cyclohexyloxyphenylmethyl and the like. Phenylalkyl in which any hydrogen on the benzene ring is replaced by alkyl having 1 to 12 carbon atoms, and —CH in the alkyl2An example where one of-is replaced by phenylene is another -CH2For 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 are replaced with different groups include 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, 2,3,4,6-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, 2 , 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 a substituent.
[0025]
-CH of alkylene in phenylalkyl2Examples of phenylalkyl where-is replaced by -O-, -CH = CH- or cycloalkylene are 3-phenoxypropyl, 1-phenylethenyl, 2-phenylethenyl, 3-phenyl-2-propenyl, 4 -Phenyl-4-pentenyl, 13-phenyl-12-tridecenyl, phenylcyclohexyl, phenoxycyclohexyl and the like. Examples of phenylalkenyl in which the 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 formula (1)1, R2, R3Or R4Most preferred examples of are 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-methoxyphenylpropoxy And phenoxypropyl.
[0027]
T in Formula (1) is a monovalent group represented by Formula (5).
Figure 0004158457
This formula represents a monovalent organosilicon group whose skeleton structure is a cage-type silsesquioxane. b is 0 or 1; Therefore, Formula (5) shows the case where diorganosiloxy is bonded to all the silicon atoms constituting the cage silsesquioxane and the case where it is not. n is 3-10, and 4-6 are preferable. R8, R9And R10Is R1, R2, R3And R4It is a group defined similarly. Z is a single bond or alkylene having 1 to 8 carbon atoms, and any —CH in the alkylene2-May be replaced by -O- or -CO-. Preferred Z for 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 the 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 Karlsted catalyst, a Speir catalyst, hexachloroplatinic acid, or the like.
Figure 0004158457
R in Formula (7)1, R2, R3, R4And a are the same as these symbols in formula (1), respectively. And R in Formula (6)8, R9, R10, B and n are the same as these symbols in formula (5), respectively, and Z1Is alkenyl having 2 to 8 carbon atoms. The compound (7) in which a is 5 or more is a compound that is easily produced from tetraorganodisiloxane and hexaorganocyclotrisiloxane by a known method. By adjusting the ratio of cyclotrisiloxane to disiloxane, the value of a can be easily increased to 1000 or more, but may be 1 to 30 for the purpose of the present invention. And preferable a is 1-8.
[0029]
Compound (1) in which Z in Formula (5) is a single bond can be produced from compound (8) and compound (9) by deHCl reaction.
Figure 0004158457
R in formula (9)1, R2, R3And R4Are the same as these symbols in formula (1). And R in formula (8)8, R9, R10, B and n are the same as these symbols in the formula (5), respectively.
[0031]
  A compound having at least two organosilicon groups having a cage structure;SecondThe example of is a polymer which has a structural unit represented by Formula (3).
Figure 0004158457
In formula (3), R5And R6Are independently hydrogen or methyl;T is a group represented by the above formula (5)It is.In equation (5)Preferred Z is a single bond, methylene, ethylene, ethyloxy, propyloxy, ethyloxycarbonyl, propyloxycarbonyl or the like.
[0032]
A polymer having a structural unit represented by the formula (3) is obtained by polymerizing the compound (10) alone in the presence of a radical polymerization catalyst, or a compound having another polymerizable double bond with this compound. Can be produced by copolymerization.
Figure 0004158457
In the formula (10), R8, R9, R10, B and n are the same as these symbols in formula (5), respectively, and R5And R6Are the same as these symbols in equation (3).
[0034]
  In the present invention, 4-pentyl-4′-cyanobiphenyl and a compound represented by the formula (C) are combined and used as a liquid crystal.
Figure 0004158457

[0035]
In the composite material of the present invention, the ratio of the compound having at least two organosilicon groups having a cage structure is 0.1 to 80% by weight. In order to exhibit the effect of the present invention, this ratio needs to be 0.1% by weight or more. Moreover, in order to have a low saturation voltage, this ratio needs to be 80 weight% or less. And the preferable range of this ratio is 0.5 to 50 weight%. In order 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) ), A photoconductive sensitizer such as fullerene is mixed. 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, etc. You may contain.
[0036]
In the recording element of the present invention, external stimuli such as light, electric field and heat are used as writing means. 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 nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy value is used, the liquid crystal is perpendicular to the substrate surface by applying a voltage to an element in an initial random alignment state or an alignment state parallel to the substrate surface. Writing can be performed using the phenomenon of orientation in the direction (homeotropic orientation). Writing can be performed by an electric field by light irradiation through an organic or inorganic photoconductive layer. This method is described on pages 41 to 44 of the abstract of lectures for the 2000 printing, information recording and display workshop (February 22-23, 2001). When the composite material contains a photochromic compound or a photoconductive sensitizer, writing can be performed by irradiating light. The means for erasing the record includes a method of heating to an isotropic phase state, a method 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, but is not limited to these methods. . 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: Showa Denko KK, Shodex KF-G (GUARDCOLUMN) + Shodex KF-804L (exclusion molecular weight (polystyrene): 400000) x 2
Standard sample for calibration curve: Poly (methyl methacrylate); Shodex STANDARD M-75
[0038]
Example 1
A mixture (weight ratio 17:83) of compound (A) (0.29 g) and 4-pentyl-4′-cyanobiphenyl (1.41 g) (hereinafter referred to as symbol 5CB) was added to this mixture. Benzoyl peroxide (0.009 g) was added to the mixture, followed by stirring at 150 ° C. for 3 hours. The resulting reaction mixture is referred to as composite material B. As a result of performing GPC analysis on the residue obtained by removing 5CB from the composite material B, it was found that the compound material B contained about 3% by weight of a compound having a molecular weight of about 2800. 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 referred to as composite material D.
Figure 0004158457
Figure 0004158457
The composite material D was set in a cell with ITO (cell thickness: 7 μm) manufactured by EACH Sea under heating. A polarizing plate was attached to the cell in a crossed Nicol arrangement, and the transmittance corresponding to the applied voltage was measured. The results are shown in FIG. In FIG. 1, the transmittance of 100% is the transmittance when no voltage is applied immediately after injection, and the transmittance of 0% is the transmittance in a state where the light from the light source is blocked. From FIG. 1, it was found that the saturation voltage of the composite material D is 5 V or less, and the low transmittance is maintained even after the electric field is removed. This means that homeotropic alignment is maintained even after the electric field is removed. The homeotropic alignment sites recorded by the electric field 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 has a remarkably low writing 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% isopropyl alcohol solution of chloroplatinic acid (Speyer catalyst; 10 μl) were added and left as it was. For 80 hours. Meanwhile, 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 target compound (F) (4.5 g).
Figure 0004158457
Ph in these formulas is phenyl. Below, the NMR analysis result about a compound (F) is shown.
11 H NMR (CDCl3)
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) (methyl atom hydrogen atom)
[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 resulting mixture is referred to as composite material G. The composite material G was set under heating in the same cell with ITO as used in Example 1. A polarizing plate was attached to the cell in a crossed Nicol 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 low transmittance was maintained even after the electric field was removed. This means that homeotropic alignment is maintained even after the electric field is removed. The homeotropic alignment sites recorded by the electric field 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 has a remarkably low writing voltage and memory property.
[0041]
Example 4
To the composite material D obtained in Example 1, 1.7% by weight of dichroic dye (G-239 manufactured by Hayashibara Biochemical Laboratories) was added. The resulting mixture is referred to as composite material H. The composite material H was set under heating in the same cell with ITO as used in Example 1. The visible light transmittance of the cell was measured before voltage application (initial state), at the time of voltage application (5 V, 7.5 V and 10 V), and after voltage removal. The obtained wavelength-transmittance curve is shown in FIG. The transmittance in the initial state is shown by a curve of 0 V (int.), And the transmittance increased with voltage application. The transmittance curves when voltages of 5V, 7.5V and 10V were applied and the transmittance curves after removing the electric field (0V) almost completely overlapped. From this result, it was found that the saturation voltage of the composite material D was 5 V or less and that no change was observed in the transmittance curve even after the electric field was removed. The fact that no change is observed in the transmittance curve even after the electric field is removed means that the homeotropic alignment state due to voltage application is recorded. The transmittance curve returned to the initial state where no electric field was applied by heating. From the above results, it was confirmed that the composite material H has a remarkably low writing voltage and memory property.
[0042]
【The invention's effect】
According to the present invention, a liquid crystal recording element having an excellent feature of low writing energy is provided.
[Brief description of the drawings]
1 is a voltage-transmittance curve of a composite material D. FIG.
FIG. 2 shows voltage-transmittance curve of composite material G
Fig. 3 Wavelength-transmittance curve of composite material H
[Explanation of symbols]
(A): Initial transmittance curve when no voltage is applied
(B): A state in which curves indicating the transmittance when a voltage of 5 V, 7.5 V, and 10 V is applied and the transmittance after electric field removal (0 V) are overlapped

Claims (8)

式(1)で表されるケイ素化合物および式(3)で表される構成単位を有する重合体からなる群から選択される、かご型構造の有機ケイ素基を少なくとも2つ有する化合物の少なくとも1つと、4−ペンチル−4’−シアノビフェニルおよび式(C)で表される化合物とを含有する複合材料。
Figure 0004158457
Figure 0004158457

これらの式において、R、R、RおよびR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およびR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、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−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−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−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−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。
Figure 0004158457
式(5)において、R、RおよびR10は、R、R、RおよびR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−は−O−または−CO−で置き換えられてもよい。
At least one compound selected from the group consisting of a silicon compound represented by the formula (1) and a polymer having a structural unit represented by the formula (3) having at least two organosilicon groups having a cage structure; , 4-pentyl-4′-cyanobiphenyl and a compound represented by the formula (C) .
Figure 0004158457
Figure 0004158457

In these formulas, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are groups independently selected from the group consisting of alkyl, aryl and arylalkyl, and R 5 and R 6 are independently hydrogen or M is a, a is an integer of 1 to 30, and T is a monovalent group represented by the formula (5).
However, said alkyl, aryl, and arylalkyl are defined as follows.
In alkyl, the number of carbon atoms is 1 to 45, arbitrary hydrogen may be replaced by fluorine, and arbitrary —CH 2 — is replaced by —O—, —CH═CH—, cycloalkylene, or cycloalkenylene. May be.
In aryl, any hydrogen in the benzene ring may be replaced with halogen or alkyl having 1 to 10 carbons. In the alkyl having 1 to 10 carbon atoms, arbitrary hydrogen may be replaced with fluorine, and arbitrary —CH 2 — may be replaced with —O—, —CH═CH—, or phenylene. .
In the aryl in the arylalkyl, any hydrogen in the benzene ring may be replaced with halogen or alkyl having 1 to 10 carbons. In the alkyl having 1 to 10 carbon atoms, any hydrogen may be replaced with fluorine, and any —CH 2 — may be replaced with —O—, —CH═CH—, cyclohexylene or phenylene. May be.
In alkylene in arylalkyl, the carbon number thereof is 1 to 12, any hydrogen may be replaced by fluorine, and any —CH 2 — is —O—, —CH═CH—, or cycloalkylene. It may be replaced.
Figure 0004158457
In the formula (5), R 8 , R 9 and R 10 are defined similarly to R 1 , R 2 , R 3 and R 4 , b is 0 or 1, and n is an integer of 3 to 10 Z is a single bond or alkylene having 1 to 8 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkylene may be replaced by —O— or —CO—.
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化合物である、請求項1に記載の複合材料。The composite material according to claim 1, wherein the compound having at least two cage-shaped organosilicon groups is a compound selected from the group of silicon compounds represented by formula (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化合物である、請求項1に記載の複合材料。The composite material according to claim 1, wherein the compound having at least two cage-shaped organosilicon groups is a compound selected from the group of polymers having a structural unit represented by formula (3). 請求項1〜のいずれか1項に記載の複合材料を含有する記録素子。Recording device containing the composite material according to any one of claims 1-3. 式(1)で表されるケイ素化合物。
Figure 0004158457
式(1)において、R、R、RおよびR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−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−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−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−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい。
Figure 0004158457
式(5)において、R、RおよびR10は、式(1)におけるR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−は−O−または−CO−で置き換えられてもよい。
The silicon compound represented by Formula (1).
Figure 0004158457
In the formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are groups independently selected from the group consisting of alkyl, aryl and arylalkyl, a is an integer of 1 to 30, T is a monovalent group represented by the formula (5).
However, this alkyl, aryl, and arylalkyl are defined as follows.
In alkyl, the carbon number is 1 to 10, any hydrogen may be replaced with fluorine, and any —CH 2 — may be replaced with —CH═CH— or cycloalkylene.
In aryl, any hydrogen in the benzene ring may be replaced with halogen or alkyl having 1 to 4 carbon atoms. In the alkyl having 1 to 4 carbon atoms, arbitrary hydrogen may be replaced with fluorine, and arbitrary —CH 2 — may be replaced with —O— or —CH═CH—.
In the aryl in the arylalkyl, any hydrogen in the benzene ring may be replaced with halogen or alkyl having 1 to 4 carbon atoms. In the alkyl having 1 to 4 carbon atoms, arbitrary hydrogen may be replaced with fluorine, and arbitrary —CH 2 — may be replaced with —O— or —CH═CH—.
In alkylene in arylalkyl, the carbon number thereof is 1 to 8, any hydrogen may be replaced with fluorine, and any —CH 2 — may be replaced with —O— or —CH═CH—. Good.
Figure 0004158457
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 It is a single bond or alkylene having 1 to 8 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkylene may be replaced by —O— or —CO—.
式(3)で表される構成単位を有する重合体。
Figure 0004158457
式(3)において、RおよびRは独立して水素またはメチルであり、Tは、請求項に記載の式(5)で表される基である。
The polymer which has a structural unit represented by Formula (3).
Figure 0004158457
In formula (3), R 5 and R 6 are independently hydrogen or methyl, and T is a group represented by formula (5) according to claim 5 .
式(1)においてR、R、RおよびRがメチルであり、aが3であり、式(5)においてR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、請求項に記載のケイ素化合物。In Formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are methyl, a is 3, and in Formula (5), R 8 is phenyl, b is 0, and n is 4. And the silicon compound according to claim 5 , wherein Z is ethylene. 式(3)においてRがメチルであり、Rが水素であり、請求項に記載の式(5)においてR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、請求項に記載の重合体。In formula (3), R 5 is methyl, R 6 is hydrogen, in formula (5) according to claim 6 , R 8 is phenyl, b is 0, n is 4, and 7. A polymer according to claim 6 , wherein Z is propyloxycarbonyl.
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