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JP7092313B2 - Photoreactive liquid crystal composition, dimming element, manufacturing method of dimming element - Google Patents
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Photoreactive liquid crystal composition, dimming element, manufacturing method of dimming element Download PDF

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Description

本発明は、光反応性液晶組成物、該光反応性液晶組成物を有して形成される調光素子、及び該調光素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a photoreactive liquid crystal composition, a light control element formed by having the photoreactive liquid crystal composition, and a method for manufacturing the light control element.

現在の液晶表示素子は、高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal、PDLC)などの一部の素子を除いて、液晶を均一配向させるために配向処理を施した液晶配向膜を用いている(非特許文献1)。液晶配向膜の配向処理は液晶配向膜を塗布した後に、一般的にはラビング処理と呼ばれる、布を巻きつけたローラーで膜表面を擦る手法がとられているが、本手法は膜表面を物理的に擦る手法であるため、ラビングによる傷や削れカスが液晶表示素子の表示性能を低下させる問題点がある。さらに、この配向処理には、液晶配向膜形成工程、液晶配向処理工程、液晶配向膜の洗浄工程と数多くの工程を経る必要があり、製造工程を煩雑化していた。
そのため、該液晶配向膜を用いずに、液晶の配向性が制御できる液晶セルが作製できるとプロセス面及びコスト面で大きなメリットとなる。
The current liquid crystal display element uses a liquid crystal alignment film that has been subjected to an alignment process in order to uniformly orient the liquid crystal, except for some elements such as polymer dispersed liquid crystal (PDLC) (Polymer Dispersed Liquid Crystal, PDLC). Non-Patent Document 1). The alignment treatment of the liquid crystal alignment film is generally called rubbing treatment after applying the liquid crystal alignment film, but the method of rubbing the film surface with a roller wrapped with cloth is taken, but this method physically touches the film surface. Since it is a method of rubbing, there is a problem that scratches and scraps due to rubbing deteriorate the display performance of the liquid crystal display element. Further, this alignment treatment requires a number of steps such as a liquid crystal alignment film forming step, a liquid crystal alignment treatment step, and a liquid crystal alignment film cleaning step, which complicates the manufacturing process.
Therefore, if a liquid crystal cell capable of controlling the orientation of the liquid crystal can be produced without using the liquid crystal alignment film, there is a great merit in terms of process and cost.

一方、PDLCは、あらかじめ光で反応する重合性化合物を混合した低分子液晶を用いて液晶セルを作成し、その後、セル外から紫外線を照射することで重合性化合物を重合させて液晶を固定化する技術である。しかしながら、本技術は液晶の配向処理が施されていないため、液晶の配向が制御されておらず、該素子を調光素子又は表示素子に応用するには電気光学特性が不十分であるといった問題がある(例えば、非特許文献1参照)。 On the other hand, PDLC creates a liquid crystal cell using a low-molecular-weight liquid crystal mixed with a polymerizable compound that reacts with light in advance, and then irradiates ultraviolet rays from outside the cell to polymerize the polymerizable compound and immobilize the liquid crystal. It is a technology to do. However, since the liquid crystal alignment process is not performed in this technique, the alignment of the liquid crystal is not controlled, and the electro-optic characteristics are insufficient to apply the element to the dimming element or the display element. (See, for example, Non-Patent Document 1).

特開2006-201388号公報。Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-201388. 特開2003-307720号公報。Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-307720.

液晶便覧 丸善株式会社。LCD Handbook Maruzen Co., Ltd.

そこで、本発明の目的は、液晶配向膜を用いずに、液晶の配向性を液晶バルク内で制御して得られる素子、具体的には調光素子を提供すること、及び/又は該素子を作製するための光反応性液晶組成物を提供することにある。
また、上記目的に加えて、又は上記目的以外に、本発明の目的は、液晶配向膜を用いずに、液晶の配向性を液晶バルク内で制御して得られる素子、具体的には調光素子を製造する方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an element obtained by controlling the orientation of the liquid crystal in the liquid crystal bulk without using a liquid crystal alignment film, specifically, a dimming element, and / or to provide the element. It is an object of the present invention to provide a photoreactive liquid crystal composition for making.
Further, in addition to or other than the above object, an object of the present invention is an element obtained by controlling the orientation of a liquid crystal in a liquid crystal bulk without using a liquid crystal alignment film, specifically, dimming. The purpose is to provide a method for manufacturing an element.

本発明者らは、以下の発明を見出した。
<1> (A) (A-1)光架橋、及び(A-2)光異性化からなる群から選ばれる少なくとも1種の反応を生じる光反応性側鎖を有する光反応性高分子液晶;及び(B)低分子液晶;を有する光反応性液晶組成物であって、
(A)光反応性高分子液晶と(B)低分子液晶との重量比((A)光反応性高分子液晶:(B)低分子液晶)が、3:97~20:80、好ましくは4:96~15:85、より好ましくは5:95~13:87である、上記光反応性液晶組成物。
The present inventors have found the following inventions.
<1> A photoreactive polymer liquid crystal having a photoreactive side chain that causes at least one reaction selected from the group consisting of (A) (A-1) photocrosslinking and (A-2) photoisomerization; A photoreactive liquid crystal composition comprising (B) a low molecular weight liquid crystal;
The weight ratio of (A) photoreactive polymer liquid crystal to (B) low molecular weight liquid crystal ((A) photoreactive polymer liquid crystal: (B) low molecular weight liquid crystal) is 3:97 to 20:80, preferably 3:97 to 20:80. The above-mentioned photoreactive liquid crystal composition, which is 4: 96 to 15:85, more preferably 5:95 to 13:87.

<2> (A) (A-1)光架橋、及び(A-2)光異性化からなる群から選ばれる少なくとも1種の反応を生じる光反応性側鎖を有する光反応性高分子液晶;及び(B)低分子液晶;を有する光反応性液晶組成物であって、
該組成物を偏光紫外線に露光し、且つ(A)光反応性高分子液晶が液晶性を発現する温度範囲の下限値より50℃低い温度以上、好ましくは65~150℃、より好ましくは70~120℃に該組成物を加熱することにより、(B)低分子液晶が所定の配向性を有する、上記光反応性液晶組成物。
<3> 上記<1>において、該組成物を偏光紫外線に露光し、且つ(A)光反応性高分子液晶が液晶性を発現する温度範囲の下限値より50℃低い温度以上、好ましくは65~150℃、より好ましくは70~120℃に該組成物を加熱することにより、(B)低分子液晶が所定の配向性を有するのがよい。
<4> 上記<1>~<3>のいずれかにおいて、(A)光反応性高分子液晶が、(A-1)光架橋反応を生じる光反応性側鎖を有するのがよい。
<2> A photoreactive polymer liquid crystal having a photoreactive side chain that causes at least one reaction selected from the group consisting of (A) (A-1) photocrosslinking and (A-2) photoisomerization; A photoreactive liquid crystal composition comprising (B) a low molecular weight liquid crystal;
The composition is exposed to polarized ultraviolet rays, and (A) the temperature is 50 ° C. lower than the lower limit of the temperature range in which the photoreactive polymer liquid crystal exhibits liquid crystallinity, preferably 65 to 150 ° C., more preferably 70 to. The above-mentioned photoreactive liquid crystal composition, wherein (B) the low molecular weight liquid crystal has a predetermined orientation by heating the composition to 120 ° C.
<3> In the above <1>, the composition is exposed to polarized ultraviolet rays, and (A) the temperature is 50 ° C. lower than the lower limit of the temperature range in which the photoreactive polymer liquid crystal exhibits liquid crystallinity, preferably 65. By heating the composition to ~ 150 ° C., more preferably 70 to 120 ° C., the low molecular weight liquid crystal (B) preferably has a predetermined orientation.
<4> In any of the above <1> to <3>, it is preferable that the (A) photoreactive polymer liquid crystal liquid crystal has (A-1) a photoreactive side chain that causes a photocrosslinking reaction.

<5> 上記<1>~<4>のいずれかにおいて、
(A)光反応性高分子液晶が、下記式(1)~(6)
(式中、A、B、Dはそれぞれ独立に、単結合、-O-、-CH-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NH-CO-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表す;
Sは、炭素数1~12のアルキレン基であり、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Tは、単結合または炭素数1~12のアルキレン基であり、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環および炭素数5~8の脂環式炭化水素から選ばれる環を表すか、それらの置換基から選ばれる同一又は相異なった2~6の環が結合基Bを介して結合してなる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-COOR(式中、Rは水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を表す)、-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
は、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
Rは、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルコキシ基を表すか、又はYと同じ定義を表す;
Xは、単結合、-COO-、-OCO-、-N=N-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表し、Xの数が2となるときは、X同士は同一でも異なっていてもよい;
Couは、クマリン-6-イル基またはクマリン-7-イル基を表し、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
q1とq2は、一方が1で他方が0である;
q3は0または1である;
P及びQは、各々独立に、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基である;ただし、Xが-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-である場合、-CH=CH-が結合する側のP又はQは芳香環であり、Pの数が2以上となるときは、P同士は同一でも異なっていてもよく、Qの数が2以上となるときは、Q同士は同一でも異なっていてもよい;
l1は0または1である;
l2は0~2の整数である;
l1とl2がともに0であるときは、Tが単結合であるときはAも単結合を表す;
l1が1であるときは、Tが単結合であるときはBも単結合を表す;
H及びIは、各々独立に、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、およびそれらの組み合わせから選ばれる基である。)
からなる群から選ばれるいずれか1種の光反応性側鎖を有するのがよい。
<5> In any of the above <1> to <4>,
(A) The photoreactive polymer liquid crystal has the following formulas (1) to (6).
(In the formula, A, B, and D are independent, single bond, -O-, -CH 2- , -COO-, -OCO-, -CONH-, -NH-CO-, -CH = CH-CO. Represents -O- or -O-CO-CH = CH-;
S is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and the hydrogen atom bonded to them may be replaced with a halogen group;
T is a single bond or an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and the hydrogen atom bonded to them may be replaced with a halogen group;
Y 1 represents a ring selected from a monovalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring and an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, or the same or selected from their substituents. It is a group consisting of 2 to 6 different rings bonded via a bonding group B, and the hydrogen atoms bonded to them are independently −COOR 0 (in the formula, R 0 is a hydrogen atom or 1 to 1 to carbon atoms). (Representing an alkyl group of 5), -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. May be substituted with an alkyloxy group;
Y 2 is a group selected from the group consisting of a divalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, and a combination thereof. The hydrogen atoms bonded to are independently -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or 1 to 5 carbon atoms. May be substituted with an alkyloxy group of;
R represents a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or represents the same definition as Y1;
X is a single bond, -COO-, -OCO-, -N = N-, -CH = CH-, -C≡C-, -CH = CH-CO-O-, or -O-CO-CH = Representing CH-, when the number of Xs is 2, the Xs may be the same or different;
Cou represents a coumarin-6-yl group or a coumarin-7-yl group, and the hydrogen atoms bonded to them are independently -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-. It may be substituted with CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms;
One of q1 and q2 is 1 and the other is 0;
q3 is 0 or 1;
P and Q are independently selected from the group consisting of a divalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, and a combination thereof. It is a group; however, when X is -CH = CH-CO-O-, -O-CO-CH = CH-, P or Q on the side to which -CH = CH- is bonded is an aromatic ring. When the number of Ps is 2 or more, the Ps may be the same or different, and when the number of Qs is 2 or more, the Qs may be the same or different;
l1 is 0 or 1;
l2 is an integer from 0 to 2;
When both l1 and l2 are 0, A also represents a single bond when T is a single bond;
When l1 is 1, B also represents a single bond when T is a single bond;
H and I are groups independently selected from a divalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring, and a combination thereof. )
It is preferable to have any one of the photoreactive side chains selected from the group consisting of.

Figure 0007092313000001
Figure 0007092313000001

<6> 上記<1>~<5>のいずれかにおいて、
(A)光反応性高分子液晶が、下記式(7)~(10)
(式中、A、B、Dはそれぞれ独立に、単結合、-O-、-CH-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NH-CO-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表す;
は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環および炭素数5~8の脂環式炭化水素から選ばれる環を表すか、それらの置換基から選ばれる同一又は相異なった2~6の環が結合基Bを介して結合してなる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-COOR(式中、Rは水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を表す)、-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
Xは、単結合、-COO-、-OCO-、-N=N-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表し、Xの数が2となるときは、X同士は同一でも異なっていてもよい;
lは1~12の整数を表す;
mは、0~2の整数を表し、m1、m2は1~3の整数を表す;
nは0~12の整数(ただしn=0のときBは単結合である)を表す;
は、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
Rは、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルコキシ基を表すか、又はYと同じ定義を表す)
からなる群から選ばれるいずれか1種の光反応性側鎖を有するのがよい。
<6> In any of the above <1> to <5>,
(A) The photoreactive polymer liquid crystal has the following formulas (7) to (10).
(In the formula, A, B, and D are independent, single bond, -O-, -CH 2- , -COO-, -OCO-, -CONH-, -NH-CO-, -CH = CH-CO. Represents -O- or -O-CO-CH = CH-;
Y 1 represents a ring selected from a monovalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring and an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, or the same or selected from their substituents. It is a group consisting of 2 to 6 different rings bonded via a bonding group B, and the hydrogen atoms bonded to them are independently −COOR 0 (in the formula, R 0 is a hydrogen atom or 1 to 1 to carbon atoms). (Representing an alkyl group of 5), -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. May be substituted with an alkyloxy group;
X is a single bond, -COO-, -OCO-, -N = N-, -CH = CH-, -C≡C-, -CH = CH-CO-O-, or -O-CO-CH = Representing CH-, when the number of Xs is 2, the Xs may be the same or different;
l represents an integer from 1 to 12;
m represents an integer of 0 to 2, and m1 and m2 represent an integer of 1 to 3;
n represents an integer from 0 to 12 (where B is a single bond when n = 0);
Y 2 is a group selected from the group consisting of a divalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, and a combination thereof. The hydrogen atoms bonded to are independently -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or 1 to 5 carbon atoms. May be substituted with an alkyloxy group of;
R represents a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or represents the same definition as Y1).
It is preferable to have any one of the photoreactive side chains selected from the group consisting of.

Figure 0007092313000002
Figure 0007092313000002

<7> 上記<1>~<5>のいずれかにおいて、
(A)光反応性高分子液晶が、下記式(11)~(13)
(式中、Aは、それぞれ独立に、単結合、-O-、-CH-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NH-CO-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表す;
Xは、単結合、-COO-、-OCO-、-N=N-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表し、Xの数が2となるときは、X同士は同一でも異なっていてもよい;
lは、1~12の整数を表し、mは0~2の整数を表し、m1は1~3の整数を表す;
Rは、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環および炭素数5~8の脂環式炭化水素から選ばれる環を表すか、それらの置換基から選ばれる同一又は相異なった2~6の環が結合基Bを介して結合してなる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-COOR(式中、Rは水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を表す)、-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良いか、又はヒドロキシ基もしくは炭素数1~6のアルコキシ基を表す)
からなる群から選ばれるいずれか1種の光反応性側鎖を有するのがよい。
<7> In any of the above <1> to <5>,
(A) The photoreactive polymer liquid crystal has the following formulas (11) to (13).
(In the formula, A is a single bond, -O-, -CH 2- , -COO-, -OCO-, -CONH-, -NH-CO-, -CH = CH-CO-O-, respectively. , Or -O-CO-CH = CH-;
X is a single bond, -COO-, -OCO-, -N = N-, -CH = CH-, -C≡C-, -CH = CH-CO-O-, or -O-CO-CH = Representing CH-, when the number of Xs is 2, the Xs may be the same or different;
l represents an integer of 1 to 12, m represents an integer of 0 to 2, and m1 represents an integer of 1 to 3;
R represents a ring selected from a monovalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring and an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, or the same or phase selected from their substituents. It is a group consisting of different 2 to 6 rings bonded via a bonding group B, and the hydrogen atoms bonded to them are independently −COOR 0 (in the formula, R 0 is a hydrogen atom or 1 to 5 carbon atoms. (Representing an alkyl group of), -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. It may be substituted with an oxy group, or represents a hydroxy group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms).
It is preferable to have any one of the photoreactive side chains selected from the group consisting of.

Figure 0007092313000003
Figure 0007092313000003

<8> 上記<1>~<5>のいずれかにおいて、
(A)光反応性高分子液晶が、下記式(14)又は(15)
(式中、Aはそれぞれ独立に、単結合、-O-、-CH-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NH-CO-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表す;
は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環および炭素数5~8の脂環式炭化水素から選ばれる環を表すか、それらの置換基から選ばれる同一又は相異なった2~6の環が結合基Bを介して結合してなる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-COOR(式中、Rは水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を表す)、-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
lは1~12の整数を表し、m1、m2は1~3の整数を表す)
で表される光反応性側鎖を有するのがよい。
<8> In any of the above <1> to <5>,
(A) The photoreactive polymer liquid crystal is the following formula (14) or (15).
(In the formula, A is a single bond, -O-, -CH 2- , -COO-, -OCO-, -CONH-, -NH-CO-, -CH = CH-CO-O-, respectively. Or -O-CO-CH = CH-;
Y 1 represents a ring selected from a monovalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring and an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, or the same or selected from their substituents. It is a group consisting of 2 to 6 different rings bonded via a bonding group B, and the hydrogen atoms bonded to them are independently −COOR 0 (in the formula, R 0 is a hydrogen atom or 1 to 1 to carbon atoms). (Representing an alkyl group of 5), -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. May be substituted with an alkyloxy group;
l represents an integer of 1 to 12, m1 and m2 represent an integer of 1 to 3)
It is preferable to have a photoreactive side chain represented by.

Figure 0007092313000004
Figure 0007092313000004

<9> 上記<1>~<5>のいずれかにおいて、
(A)光反応性高分子液晶が、下記式(16)又は(17)(式中、Aは単結合、-O-、-CH-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NH-CO-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表す;
Xは、単結合、-COO-、-OCO-、-N=N-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表し、Xの数が2となるときは、X同士は同一でも異なっていてもよい;
lは、1~12の整数を表し、mは0~2の整数を表す)
で表される光反応性側鎖を有するのがよい。
<9> In any of the above <1> to <5>,
(A) The photoreactive polymer liquid crystal has the following formula (16) or (17) (in the formula, A is a single bond, -O-, -CH 2- , -COO-, -OCO-, -CONH-, Represents -NH-CO-, -CH = CH-CO-O-, or -O-CO-CH = CH-;
X is a single bond, -COO-, -OCO-, -N = N-, -CH = CH-, -C≡C-, -CH = CH-CO-O-, or -O-CO-CH = Representing CH-, when the number of Xs is 2, the Xs may be the same or different;
l represents an integer of 1 to 12, and m represents an integer of 0 to 2)
It is preferable to have a photoreactive side chain represented by.

Figure 0007092313000005
Figure 0007092313000005

<10> 上記<1>~<5>のいずれかにおいて、
(A)光反応性高分子液晶が、下記式(20)(式中、Aは、単結合、-O-、-CH-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NH-CO-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表す;
は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環および炭素数5~8の脂環式炭化水素から選ばれる環を表すか、それらの置換基から選ばれる同一又は相異なった2~6の環が結合基Bを介して結合してなる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-COOR(式中、Rは水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を表す)、-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
Xは、単結合、-COO-、-OCO-、-N=N-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表し、Xの数が2となるときは、X同士は同一でも異なっていてもよい;
lは1~12の整数を表し、mは0~2の整数を表す)で表される光反応性側鎖を有するのがよい。
<10> In any of the above <1> to <5>,
(A) The photoreactive polymer liquid crystal has the following formula (20) (in the formula, A is a single bond, -O-, -CH 2- , -COO-, -OCO-, -CONH-, -NH- Represents CO-, -CH = CH-CO-O-, or -O-CO-CH = CH-;
Y 1 represents a ring selected from a monovalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring and an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, or the same or selected from their substituents. It is a group consisting of 2 to 6 different rings bonded via a bonding group B, and the hydrogen atoms bonded to them are independently −COOR 0 (in the formula, R 0 is a hydrogen atom or 1 to 1 to carbon atoms). (Representing an alkyl group of 5), -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. May be substituted with an alkyloxy group;
X is a single bond, -COO-, -OCO-, -N = N-, -CH = CH-, -C≡C-, -CH = CH-CO-O-, or -O-CO-CH = Representing CH-, when the number of Xs is 2, the Xs may be the same or different;
It is preferable to have a photoreactive side chain represented by (l represents an integer of 1 to 12 and m represents an integer of 0 to 2).

Figure 0007092313000006
Figure 0007092313000006

<11> 上記<1>~<10>のいずれかの光反応性液晶組成物を有する液晶セルを有して形成される調光素子。
<12> 上記<1>~<10>のいずれかの光反応性液晶組成物を有する液晶セルを有して形成される調光素子であって、前記液晶セル内で(B)低分子液晶が所定の配向性を有する、前記素子。
<11> A dimming element formed by having a liquid crystal cell having the photoreactive liquid crystal composition according to any one of <1> to <10>.
<12> A light control element formed by having a liquid crystal cell having the photoreactive liquid crystal composition according to any one of <1> to <10>, wherein the (B) low molecular weight liquid crystal is formed in the liquid crystal cell. The element having a predetermined orientation.

<13> [I] (A) (A-1)光架橋、及び(A-2)光異性化からなる群から選ばれる少なくとも1種の反応を生じる光反応性側鎖を有する光反応性高分子液晶;及び(B)低分子液晶;を有する光反応性液晶組成物を、平行離間配置された2枚の透明基体間に形成される空間に充填して液晶セルを形成する工程;
[II] [I]で得られた液晶セルに、前記2枚の透明基体のいずれか一方から、偏光した紫外線を照射する工程;及び
[III] (A)光反応性高分子液晶が液晶性を発現する温度範囲の下限値より50℃低い温度以上、好ましくは65~150℃、より好ましくは70~120℃に液晶セルを加熱する工程;
を有することにより、液晶セル内で(B)低分子液晶が所定の配向性を有する調光素子が形成される、調光素子の製造方法。
<13> [I] High photoreactivity with a photoreactive side chain that produces at least one reaction selected from the group consisting of (A) (A-1) photobridge and (A-2) photoisomerization. A step of filling a space formed between two transparent substrates arranged in parallel with a photoreactive liquid crystal composition having a molecular liquid crystal; and (B) low molecular weight liquid crystal; to form a liquid crystal cell;
[II] The step of irradiating the liquid crystal cell obtained in [I] with polarized ultraviolet rays from either of the two transparent substrates; and [III] (A) the photoreactive polymer liquid crystal is liquid crystal. A step of heating the liquid crystal cell to a temperature 50 ° C. lower than the lower limit of the temperature range in which the liquid crystal is expressed, preferably 65 to 150 ° C., more preferably 70 to 120 ° C.;
(B) A method for manufacturing a dimming element, wherein a dimming element having a predetermined orientation of a small molecule liquid crystal is formed in the liquid crystal cell.

<14> 上記<13>において、[III]工程を[II]工程中に行うのがよい。
<15> 上記<13>又は<14>において、[III]工程を[II]工程後に行うのがよい。
<14> In the above <13>, it is preferable to perform the step [III] during the step [II].
<15> In the above <13> or <14>, it is preferable to perform the [III] step after the [II] step.

<16> 上記<13>~<15>のいずれかにおいて、(A)光反応性高分子液晶と(B)低分子液晶との重量比((A)光反応性高分子液晶:(B)低分子液晶)が、3:97~20:80、好ましくは4:96~15:85、より好ましくは5:95~13:87であるのがよい。
<17> 上記<13>~<16>のいずれかにおいて、(A)光反応性高分子液晶が、(A-1)光架橋反応を生じる光反応性側鎖を有するのがよい。
<16> In any of the above <13> to <15>, the weight ratio of (A) photoreactive polymer liquid crystal to (B) low molecular weight liquid crystal ((A) photoreactive polymer liquid crystal: (B) The low molecular weight liquid crystal) is preferably 3:97 to 20:80, preferably 4:96 to 15:85, and more preferably 5:95 to 13:87.
<17> In any of the above <13> to <16>, it is preferable that the (A) photoreactive polymer liquid crystal liquid crystal has (A-1) a photoreactive side chain that causes a photocrosslinking reaction.

<18> 上記<13>~<17>のいずれかにおいて、(A)光反応性高分子液晶が、上記式(1)~(6)(式中、A、B、D、S、T、Y、Y、R、X、Cou、q1、q2、q3、P、Q、l1、l2、H及びIは、上述と同じ定義を有する)からなる群から選ばれるいずれか1種の光反応性側鎖を有するのがよい。
<19> 上記<13>~<18>のいずれかにおいて、(A)光反応性高分子液晶が、上記式(7)~(10)(式中、A、B、D、Y、X、l、m、m1、m2、n、Y及びRは、上述と同じ定義を有する)からなる群から選ばれるいずれか1種の光反応性側鎖を有するのがよい。
<18> In any of the above <13> to <17>, the photoreactive polymer liquid crystal (A) is the above formula (1) to (6) (in the formula, A, B, D, S, T, Any one light selected from the group consisting of Y 1 , Y 2 , R, X, Cou, q1, q2, q3, P, Q, l1, l2, H and I) having the same definition as above). It is preferable to have a reactive side chain.
<19> In any of the above <13> to <18>, the (A) photoreactive polymer liquid crystal has the above formulas (7) to (10) (in the formulas A, B, D, Y 1 , X). , L, m, m1, m2 , n, Y2 and R have the same definition as above) and preferably have any one photoreactive side chain selected from the group.

<20> 上記<13>~<18>のいずれかにおいて、(A)光反応性高分子液晶が、上記式(11)~(13)(式中、A、X、l、m、m1及びRは、上述と同じ定義を有する)からなる群から選ばれるいずれか1種の光反応性側鎖を有するのがよい。
<21> 上記<13>~<18>のいずれかにおいて、(A)光反応性高分子液晶が、上記式(14)又は(15)(式中、A、Y、l、m1及びm2は、上述と同じ定義を有する)で表される光反応性側鎖を有するのがよい。
<20> In any of the above <13> to <18>, the photoreactive polymer liquid crystal (A) is the above formula (11) to (13) (in the formula, A, X, l, m, m1 and R preferably has any one photoreactive side chain selected from the group consisting of (having the same definition as above).
<21> In any of the above <13> to <18>, the (A) photoreactive polymer liquid crystal is the above formula (14) or (15) (in the formula, A, Y1, l , m1 and m2). May have a photoreactive side chain represented by) (having the same definition as above).

<22> 上記<13>~<18>のいずれかにおいて、(A)光反応性高分子液晶が、上記式(16)又は(17)(式中、A、X、l及びmは、上述と同じ定義を有する)で表される光反応性側鎖を有するのがよい。
<23> 上記<13>~<18>のいずれかにおいて、(A)光反応性高分子液晶が、上記式(20)(式中、A、Y、X、l及びmは、上述と同じ定義を有する)で表される光反応性側鎖を有するのがよい。
<22> In any of the above <13> to <18>, the photoreactive polymer liquid crystal (A) is the above formula (16) or (17) (in the formula, A, X, l and m are the above. It is preferable to have a photoreactive side chain represented by).
<23> In any of the above <13> to <18>, the photoreactive polymer liquid crystal (A) is the above formula (20) (in the formula, A, Y 1 , X, l and m are the same as the above. It is preferable to have a photoreactive side chain represented by) (having the same definition).

本発明により、液晶配向膜を用いずに、液晶の配向性を液晶バルク内で制御して得られる素子、具体的には調光素子を提供すること、及び/又は該素子を作製するための光反応性液晶組成物を提供することができる。
また、上記効果に加えて、又は上記効果以外に、本発明により、液晶配向膜を用いずに、液晶の配向性を液晶バルク内で制御して得られる素子、具体的には調光素子を製造する方法を提供することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, an element obtained by controlling the orientation of a liquid crystal in a liquid crystal bulk, specifically a dimming element, without using a liquid crystal alignment film, and / or for manufacturing the element. A photoreactive liquid crystal composition can be provided.
Further, in addition to or in addition to the above effects, according to the present invention, an element obtained by controlling the orientation of the liquid crystal in the liquid crystal bulk without using a liquid crystal alignment film, specifically, a dimming element. A method of manufacturing can be provided.

本発明の調光素子を製造するための紫外線照射装置の一例を示す。An example of an ultraviolet irradiation apparatus for manufacturing the dimming element of the present invention is shown. 実施例、比較例1及び参考例1~4の偏光露光後に得られた液晶セルの透過回折光の強度を測定する実験系の概略図を示す。A schematic diagram of an experimental system for measuring the intensity of transmitted diffracted light of a liquid crystal cell obtained after polarization exposure of Examples , Comparative Examples 1 and Reference Examples 1 to 4 is shown. 図2に示す実験系において、実施例1並びに参考例1及び参考例2の液晶セルを回転させた時(横軸:角度)の透過光強度(縦軸)を測定した結果を示す。In the experimental system shown in FIG. 2, the results of measuring the transmitted light intensity (vertical axis) when the liquid crystal cells of Example 1, Reference Example 1 and Reference Example 2 are rotated (horizontal axis: angle) are shown. 図2に示す実験系において、実施例2並びに参考例3及び参考例4の液晶セルを回転させた時(横軸:角度)の透過光強度(縦軸)を測定した結果を示す。In the experimental system shown in FIG. 2, the results of measuring the transmitted light intensity (vertical axis) when the liquid crystal cells of Example 2, Reference Example 3 and Reference Example 4 are rotated (horizontal axis: angle) are shown.

本願は、液晶配向膜を用いずに、液晶の配向性を液晶バルク内で制御して得られる素子、具体的には調光素子、及び/又は該素子を作製するための光反応性液晶組成物を提供する。
また、本願は、液晶配向膜を用いずに、液晶の配向性を液晶バルク内で制御して得られる素子、具体的には調光素子を製造する方法を提供する。
以下、光反応性液晶組成物、該組成物によって得られる素子、具体的には調光素子、該素子の製造方法を説明する。
The present application is an element obtained by controlling the orientation of a liquid crystal in a liquid crystal bulk without using a liquid crystal alignment film, specifically, a dimming element, and / or a photoreactive liquid crystal composition for producing the element. Provide things.
Further, the present application provides a method for manufacturing an element obtained by controlling the orientation of a liquid crystal in a liquid crystal bulk, specifically, a dimming element, without using a liquid crystal alignment film.
Hereinafter, a photoreactive liquid crystal composition, an element obtained by the composition, specifically a dimming element, and a method for manufacturing the element will be described.

<光反応性液晶組成物>
本発明の光反応性液晶組成物は、(A) (A-1)光架橋、及び(A-2)光異性化からなる群から選ばれる少なくとも1種の反応を生じる光反応性側鎖を有する光反応性高分子液晶;及び(B)低分子液晶;を有する。
本発明の光反応性液晶組成物は、(A)光反応性高分子液晶;及び(B)低分子液晶;のみからなっても、該(A)及び(B)の性質が変化しない程度のその他の成分を有する(A)及び(B)のみから本質的になってもよい。また、本発明の光反応性液晶組成物は、(A)又は(B)以外に、その他の成分を有してもよい。
<Photoreactive liquid crystal composition>
The photoreactive liquid crystal composition of the present invention comprises a photoreactive side chain that causes at least one reaction selected from the group consisting of (A) (A-1) photocrosslinking and (A-2) photoisomerization. It has a photoreactive high molecular weight liquid crystal; and (B) low molecular weight liquid crystal;
The photoreactive liquid crystal composition of the present invention comprises only (A) a photoreactive polymer liquid crystal; and (B) a low molecular weight liquid crystal; to the extent that the properties of (A) and (B) do not change. It may be essentially composed only of (A) and (B) having other components. Moreover, the photoreactive liquid crystal composition of the present invention may have other components other than (A) or (B).

<<(B)低分子液晶>>
本発明の光反応性液晶組成物に含まれる(B)低分子液晶は、従来、液晶表示素子などに用いられているネマチック液晶や強誘電性液晶などをそのまま用いることができる。
具体的には、(B)低分子液晶として、4-シアノ-4’-n-ペンチルビフェニル、4-シアノ-4’-n-フェプチロキシビフェニル等のシアノビフェニル類;コレステリルアセテート、コレステリルベンゾエート等のコレステリルエステル類;4-カ ルボキシフェニルエチルカーボネート、4-カルボキシフェニル-n-ブチルカーボネート等の炭酸エステル類;安息香酸フェニルエステル、フタル酸ビフェニ ルエステル等のフェニルエステル類;ベンジリデン-2-ナフチルアミン、4’-n-ブトキシベンジリデン-4-アセチルアニリン等のシッフ塩基類;N,N’-ビスベンジリデンベンジジン、p-ジアニスアルベンジジン等のベンジジン類;4,4’-アゾキシジアニソール、4,4’-ジ-n-ブトキシ アゾキシベンゼン等のアゾキシベンゼン類;以下に具体的に示すフェニルシクロヘキシル系、ターフェニル系、フェニルビシクロヘキシル系などの液晶;などを挙げることができるがこれらに限定されない。
<< (B) Small molecule liquid crystal >>
As the low-molecular-weight liquid crystal (B) contained in the photoreactive liquid crystal composition of the present invention, a nematic liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal, or the like conventionally used for a liquid crystal display element or the like can be used as it is.
Specifically, (B) as the low molecular weight liquid crystal, cyanobiphenyls such as 4-cyano-4'-n-pentylbiphenyl and 4-cyano-4'-n-feptyroxybiphenyl; cholesteryl acetate, cholesteryl benzoate and the like. Cholesteryl esters; carbonate esters such as 4-carboxyphenylethyl carbonate, 4-carboxyphenyl-n-butyl carbonate; phenyl esters such as benzoic acid phenyl ester and phthalic acid biphenyl ester; benzylidene-2-naphthylamine, Schiff bases such as 4'-n-butoxybenziliden-4-acetylaniline; benzidines such as N, N'-bisbenzidene benzidine, p-dianisalvendidin; 4,4'-azoxidianisol, 4, Azoxybenzenes such as 4'-di-n-butoxyazoxybenzene; liquid crystals of phenylcyclohexyl, turphenyl, phenylbicyclohexyl, etc. specifically shown below; but are limited thereto. Not done.

Figure 0007092313000007
Figure 0007092313000007

Figure 0007092313000008
Figure 0007092313000008

Figure 0007092313000009
Figure 0007092313000009

<<(A)光反応性高分子液晶>>
本発明の光反応性液晶組成物に含まれる、(A) 光反応性高分子液晶(以降、単に「(A)成分」と略記する場合がある)は、(A-1)光架橋、及び(A-2)光異性化からなる群から選ばれる少なくとも1種の反応を生じる光反応性側鎖を有すれば、特に限定されない。
本明細書において光反応性とは、(A-1)光架橋、又は(A-2)光異性化、のいずれかの反応;及び双方の反応;を生じる性質をいう。
(A)成分は、好ましくは(A-1)光架橋反応を生じる側鎖を有するのがよい。
<< (A) Photoreactive polymer liquid crystal >>
The (A) photoreactive polymer liquid crystal (hereinafter, may be simply abbreviated as "(A) component") contained in the photoreactive liquid crystal composition of the present invention includes (A-1) photocrosslinking and. (A-2) The present invention is not particularly limited as long as it has a photoreactive side chain that causes at least one reaction selected from the group consisting of photoisomerization.
As used herein, the term "photoreactive" refers to the property of causing either (A-1) photocrosslinking or (A-2) photoisomerization; and both reactions;
The component (A) preferably has a side chain that causes the (A-1) photocrosslinking reaction.

(A)成分は、i)所定の温度範囲で液晶性を発現する高分子であって、光反応性側鎖を有する高分子である。
(A)成分は、ii)250nm~400nmの波長範囲の光で反応し、かつ50~300℃の温度範囲で液晶性を示すのがよい。
(A)成分は、iii)250nm~400nmの波長範囲の光、特に偏光紫外線に反応する光反応性側鎖を有することが好ましい。
(A)成分は、iv)50~300℃の温度範囲で液晶性を示すためメソゲン基を有することが好ましい。
The component (A) is i) a polymer that exhibits liquid crystallinity in a predetermined temperature range and has a photoreactive side chain.
The component (A) should be ii) react with light in the wavelength range of 250 nm to 400 nm and exhibit liquid crystallinity in the temperature range of 50 to 300 ° C.
The component (A) preferably has a photoreactive side chain that reacts with light in the wavelength range of iii) 250 nm to 400 nm, particularly polarized ultraviolet light.
The component (A) preferably has a mesogen group because it exhibits liquid crystallinity in the temperature range of iv) 50 to 300 ° C.

本発明の光反応性液晶組成物において、(A)光反応性高分子液晶と(B)低分子液晶との重量比((A)光反応性高分子液晶:(B)低分子液晶)は、3:97~20:80、好ましくは4:96~15:85、より好ましくは5:95~13:87であるのがよい。
(A):(B)における(A)の比率が、上記範囲であると、i)液晶を配向させるために必要な配向性基の量が確保できる、ii)均一な液晶配向を得ることができる、iii)光反応性高分子液晶(A)が偏光紫外線で反応した後の高分子マトリックスの密度が所望の値となる、iv)電圧を印可した際の低分子液晶(B)が所望の応答を行う、などの点で良い。
In the photoreactive liquid crystal composition of the present invention, the weight ratio of (A) photoreactive polymer liquid crystal to (B) low molecular weight liquid crystal ((A) photoreactive polymer liquid crystal: (B) low molecular weight liquid crystal) is , 3: 97 to 20:80, preferably 4: 96 to 15:85, and more preferably 5:95 to 13:87.
(A): When the ratio of (A) in (B) is within the above range, i) it is possible to obtain a uniform liquid crystal orientation, i) the amount of the orienting group required for orienting the liquid crystal can be secured. Iii) The density of the polymer matrix after the photoreactive polymer liquid crystal (A) reacts with polarized ultraviolet rays becomes a desired value, and iv) the low molecular weight liquid crystal (B) when a voltage is applied is desired. It is good in terms of responding.

(A)成分は、上述のように、光反応性を有する光反応性側鎖を有する。該側鎖の構造は、特に限定されないが、上記(A-1)及び/又は(A-2)に示す反応を生じる構造を有し、(A-1)光架橋反応を生じる構造を有するのが好ましい。(A-1)光架橋反応を生じる構造は、その反応後の構造が、熱などの外部ストレスに曝されたとしても、(A)成分の配向性を長期間安定に保持できる点で好ましい。
(A)成分の側鎖の構造は、剛直なメソゲン成分を有する方が、液晶の配向が安定するため、好ましい。
As described above, the component (A) has a photoreactive side chain having photoreactivity. The structure of the side chain is not particularly limited, but has a structure that causes the reaction shown in (A-1) and / or (A-2) above, and has a structure that causes the (A-1) photocrosslinking reaction. Is preferable. The structure that causes the (A-1) photocrosslinking reaction is preferable because the structure after the reaction can stably maintain the orientation of the component (A) for a long period of time even when exposed to external stress such as heat.
As for the structure of the side chain of the component (A), it is preferable to have a rigid mesogen component because the orientation of the liquid crystal is stable.

メソゲン成分として、ビフェニル基、ターフェニル基、フェニルシクロヘキシル基、フェニルベンゾエート基、アゾベンゼン基などを挙げることができるがこれらに限定されない。 Examples of the mesogen component include, but are not limited to, a biphenyl group, a terphenyl group, a phenylcyclohexyl group, a phenylbenzoate group, and an azobenzene group.

(A)成分の主鎖の構造として、例えば、炭化水素、(メタ)アクリレート、イタコネート、フマレート、マレエート、α-メチレン-γ-ブチロラクトン、スチレン、ビニル、マレイミド、ノルボルネン等のラジカル重合性基およびシロキサンからなる群から選択される少なくとも1種を挙げることができるがこれに限定されない。
また、(A)成分の側鎖として、下記式(1)~(6)の少なくとも1種からなる側鎖であるのが好ましい。
The structure of the main chain of the component (A) includes radically polymerizable groups such as hydrocarbons, (meth) acrylates, itaconates, fumarate, maleate, α-methylene-γ-butyrolactone, styrene, vinyl, maleimide, norbornene, and siloxanes. At least one selected from the group consisting of, but not limited to.
Further, the side chain of the component (A) is preferably a side chain consisting of at least one of the following formulas (1) to (6).

Figure 0007092313000010
Figure 0007092313000010

式中、A、B、Dはそれぞれ独立に、単結合、-O-、-CH-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NH-CO-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表す;
Sは、炭素数1~12のアルキレン基であり、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Tは、単結合または炭素数1~12のアルキレン基であり、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環および炭素数5~8の脂環式炭化水素から選ばれる環を表すか、それらの置換基から選ばれる同一又は相異なった2~6の環が結合基Bを介して結合してなる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-COOR(式中、Rは水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を表す)、-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
は、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
Rは、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルコキシ基を表すか、又はYと同じ定義を表す;
Xは、単結合、-COO-、-OCO-、-N=N-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表し、Xの数が2となるときは、X同士は同一でも異なっていてもよい;
Couは、クマリン-6-イル基またはクマリン-7-イル基を表し、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
q1とq2は、一方が1で他方が0である;
q3は0または1である;
P及びQは、各々独立に、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基である;ただし、Xが-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-である場合、-CH=CH-が結合する側のP又はQは芳香環であり、Pの数が2以上となるときは、P同士は同一でも異なっていてもよく、Qの数が2以上となるときは、Q同士は同一でも異なっていてもよい;
l1は0または1である;
l2は0~2の整数である;
l1とl2がともに0であるときは、Tが単結合であるときはAも単結合を表す;
l1が1であるときは、Tが単結合であるときはBも単結合を表す;
H及びIは、各々独立に、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、およびそれらの組み合わせから選ばれる基である。
In the formula, A, B, and D are independently single-bonded, -O-, -CH 2- , -COO-, -OCO-, -CONH-, -NH-CO-, -CH = CH-CO-. Represents O- or -O-CO-CH = CH-;
S is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and the hydrogen atom bonded to them may be replaced with a halogen group;
T is a single bond or an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and the hydrogen atom bonded to them may be replaced with a halogen group;
Y 1 represents a ring selected from a monovalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring and an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, or the same or selected from their substituents. It is a group consisting of 2 to 6 different rings bonded via a bonding group B, and the hydrogen atoms bonded to them are independently −COOR 0 (in the formula, R 0 is a hydrogen atom or 1 to 1 to carbon atoms). (Representing an alkyl group of 5), -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. May be substituted with an alkyloxy group;
Y 2 is a group selected from the group consisting of a divalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, and a combination thereof. The hydrogen atoms bonded to are independently -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or 1 to 5 carbon atoms. May be substituted with an alkyloxy group of;
R represents a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or represents the same definition as Y1;
X is a single bond, -COO-, -OCO-, -N = N-, -CH = CH-, -C≡C-, -CH = CH-CO-O-, or -O-CO-CH = Representing CH-, when the number of Xs is 2, the Xs may be the same or different;
Cou represents a coumarin-6-yl group or a coumarin-7-yl group, and the hydrogen atoms bonded to them are independently -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-. It may be substituted with CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms;
One of q1 and q2 is 1 and the other is 0;
q3 is 0 or 1;
P and Q are independently selected from the group consisting of a divalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, and a combination thereof. It is a group; however, when X is -CH = CH-CO-O-, -O-CO-CH = CH-, P or Q on the side to which -CH = CH- is bonded is an aromatic ring. When the number of Ps is 2 or more, the Ps may be the same or different, and when the number of Qs is 2 or more, the Qs may be the same or different;
l1 is 0 or 1;
l2 is an integer from 0 to 2;
When both l1 and l2 are 0, A also represents a single bond when T is a single bond;
When l1 is 1, B also represents a single bond when T is a single bond;
H and I are groups independently selected from a divalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring, and a combination thereof.

側鎖は、下記式(7)~(10)からなる群から選ばれるいずれか1種の光反応性側鎖であるのがよい。
式中、A、B、D、Y、X、Y、及びRは、上記と同じ定義を有する;
lは1~12の整数を表す;
mは、0~2の整数を表し、m1、m2は1~3の整数を表す;
nは0~12の整数(ただしn=0のときBは単結合である)を表す。
The side chain is preferably any one of the photoreactive side chains selected from the group consisting of the following formulas (7) to (10).
In the formula, A, B, D, Y 1 , X, Y 2 , and R have the same definition as above;
l represents an integer from 1 to 12;
m represents an integer of 0 to 2, and m1 and m2 represent an integer of 1 to 3;
n represents an integer from 0 to 12 (where B is a single bond when n = 0).

Figure 0007092313000011
Figure 0007092313000011

側鎖は、下記式(11)~(13)からなる群から選ばれるいずれか1種の光反応性側鎖であるのがよい。
式中、A、X、l、m、m1及びRは、上記と同じ定義を有する。
The side chain is preferably any one of the photoreactive side chains selected from the group consisting of the following formulas (11) to (13).
In the formula, A, X, l, m, m1 and R have the same definitions as above.

Figure 0007092313000012
Figure 0007092313000012

側鎖は、下記式(14)又は(15)で表される光反応性側鎖であるのがよい。
式中、A、Y、l、m1及びm2は上記と同じ定義を有する。
The side chain is preferably a photoreactive side chain represented by the following formula (14) or (15).
In the formula, A, Y1, l , m1 and m2 have the same definitions as above.

Figure 0007092313000013
Figure 0007092313000013

側鎖は、下記式(16)又は(17)で表される光反応性側鎖であるのがよい。
式中、A、X、l及びmは、上記と同じ定義を有する。
The side chain is preferably a photoreactive side chain represented by the following formula (16) or (17).
In the formula, A, X, l and m have the same definitions as above.

Figure 0007092313000014
Figure 0007092313000014

側鎖は、下記式(20)で表される光反応性側鎖であるのがよい。
式中、A、Y、X、l及びmは上記と同じ定義を有する。
The side chain is preferably a photoreactive side chain represented by the following formula (20).
In the formula, A, Y 1 , X, l and m have the same definitions as above.

Figure 0007092313000015
Figure 0007092313000015

また、(A)成分は、下記式(21)~(31)からなる群から選ばれるいずれか1種の液晶性側鎖を有してもよい。例えば、(A)成分の光反応性側鎖が液晶性を有しない場合、又は、(A)成分の主鎖が液晶性を有しない場合、(A)成分は、下記式(21)~(31)からなる群から選ばれるいずれか1種の液晶性側鎖を有するのがよい。
式中、A、B、q1及びq2は上記と同じ定義を有する;
は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、窒素含有複素環、及び炭素数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO、-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
は、水素原子、-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、窒素含有複素環、炭素数5~8の脂環式炭化水素、炭素数1~12のアルキル基、又は炭素数1~12のアルコキシ基を表す;
lは1~12の整数を表し、mは0から2の整数を表し、但し、式(23)~(24)において、全てのmの合計は2以上であり、式(25)~(26)において、全てのmの合計は1以上であり、m1、m2およびm3は、それぞれ独立に1~3の整数を表す;
は、水素原子、-NO、-CN、ハロゲン基、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、窒素含有複素環、及び炭素数5~8の脂環式炭化水素、および、アルキル基、又はアルキルオキシ基を表す;
、Zは単結合、-CO-、-CHO-、-CH=N-、-CF-を表す。
Further, the component (A) may have any one liquid crystal side chain selected from the group consisting of the following formulas (21) to (31). For example, when the photoreactive side chain of the component (A) does not have liquid crystallinity, or when the main chain of the component (A) does not have liquid crystallinity, the component (A) has the following formulas (21) to ( It is preferable to have any one liquid crystal side chain selected from the group consisting of 31).
In the formula, A, B, q1 and q2 have the same definitions as above;
Y3 is a group selected from the group consisting of monovalent benzene rings, naphthalene rings, biphenyl rings, furan rings, nitrogen-containing heterocycles, alicyclic hydrocarbons having 5 to 8 carbon atoms, and combinations thereof. Yes, the hydrogen atoms attached to them may be independently substituted with -NO 2 , -CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms;
R 3 contains a hydrogen atom, -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, a monovalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, and nitrogen. Represents a heterocycle, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms;
l represents an integer of 1 to 12, m represents an integer of 0 to 2, but in equations (23) to (24), the total of all m is 2 or more, and equations (25) to (26). ), The sum of all m is 1 or more, and m1, m2, and m3 independently represent integers of 1 to 3;
R 2 is a hydrogen atom, -NO 2 , -CN, a halogen group, a monovalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a nitrogen-containing heterocycle, and an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms. And represents an alkyl group or an alkyloxy group;
Z 1 and Z 2 represent a single bond, -CO-, -CH 2 O-, -CH = N-, -CF 2- .

Figure 0007092313000016
Figure 0007092313000016

<<(A)成分の製法>>
(A)成分は、上記光反応性側鎖を有する光反応性側鎖モノマーを重合することによって、場合によっては該光反応性側鎖モノマーと上記液晶性側鎖を有するモノマーとを共重合することによって、得ることができる。
<< (A) Ingredient manufacturing method >>
The component (A) polymerizes the photoreactive side chain monomer having the photoreactive side chain, and in some cases, copolymerizes the photoreactive side chain monomer with the monomer having the liquid crystal side chain. By doing so, you can get it.

[光反応性側鎖モノマー]
光反応性側鎖モノマーとは、本明細書において、高分子を形成した場合に、高分子の側鎖部位に光反応性側鎖を有する高分子を形成することができるモノマーのことをいう。
側鎖が有する光反応性基としては下記の構造およびその誘導体が好ましい。
[Photoreactive side chain monomer]
The photoreactive side chain monomer, as used herein, refers to a monomer capable of forming a polymer having a photoreactive side chain at a side chain portion of the polymer when the polymer is formed.
As the photoreactive group of the side chain, the following structure and its derivative are preferable.

Figure 0007092313000017
Figure 0007092313000017

光反応性側鎖モノマーのより具体的な例としては、炭化水素、(メタ)アクリレート、イタコネート、フマレート、マレエート、α-メチレン-γ-ブチロラクトン、スチレン、ビニル、マレイミド、ノルボルネン等のラジカル重合性基およびシロキサンからなる群から選択される少なくとも1種から構成された重合性基と、上記式(1)~(6)の少なくとも1種からなる光反応性側鎖、好ましくは、例えば、上記式(7)~(10)の少なくとも1種からなる光反応性側鎖、上記式(11)~(13)の少なくとも1種からなる光反応性側鎖、上記式(14)又は(15)で表される光反応性側鎖、上記式(16)又は(17)で表される光反応性側鎖、上記式(20)で表される光反応性側鎖を有する構造であることが好ましい。 More specific examples of photoreactive side chain monomers include radically polymerizable groups such as hydrocarbons, (meth) acrylates, itaconates, fumarate, maleate, α-methylene-γ-butyrolactone, styrene, vinyl, maleimide, norbornene. A polymerizable group composed of at least one selected from the group consisting of siloxane and a photoreactive side chain composed of at least one of the above formulas (1) to (6), preferably, for example, the above formula ( 7) A photoreactive side chain consisting of at least one of the above formulas (11) to (10), a photoreactive side chain consisting of at least one of the above formulas (11) to (13), represented by the above formula (14) or (15). It is preferable that the structure has a photoreactive side chain represented by the above formula (16) or (17), and a photoreactive side chain represented by the above formula (20).

光反応性側鎖モノマーとして、例えば、下記式PRM-1~PRM-11(式中、nは1~6の整数を示し、mは0~4の整数を示し、Xは水素原子又はメチル基を示し、Rは水素原子、炭素数1~3の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、もしくはニトロ基を示し、R~Rは各々独立に、水素原子、炭素数1~3の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルコキシ基、もしくはハロゲン原子を示し、pは1~4の整数を示す)で表される化合物を挙げることができるがこれらに限定されない。 As the photoreactive side chain monomer, for example, the following formulas PRM-1 to PRM-11 (in the formula, n represents an integer of 1 to 6, m represents an integer of 0 to 4, and X represents a hydrogen atom or a methyl group. , R represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, a halogen atom, a cyano group, or a nitro group, and R 1 to R 3 are independent hydrogen atoms. , A straight-chain or branched alkyl group or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, or a compound represented by a halogen atom, where p indicates an integer of 1 to 4), but is not limited thereto. ..

Figure 0007092313000018
Figure 0007092313000018

[液晶性側鎖モノマー]
液晶性側鎖モノマーとは、本明細書において、該モノマー由来の高分子が液晶性を発現し、該高分子が側鎖部位にメソゲン基を形成することができるモノマーをいう。
側鎖が有するメソゲン基として、ビフェニルやフェニルベンゾエートなどの単独でメソゲン構造となる基であっても、安息香酸などのように側鎖同士が水素結合することでメソゲン構造となる基であってもよい。側鎖が有するメソゲン基としては下記の構造が好ましい。
[Liquid crystal side chain monomer]
The liquid crystal side chain monomer, as used herein, refers to a monomer in which a polymer derived from the monomer exhibits liquidity and the polymer can form a mesogen group at a side chain site.
As the mesogen group possessed by the side chains, even if it is a group having a mesogen structure by itself such as biphenyl or phenylbenzoate, or a group having a mesogen structure by hydrogen bonding between side chains such as benzoic acid. good. The following structure is preferable as the mesogen group contained in the side chain.

Figure 0007092313000019
Figure 0007092313000019

液晶性側鎖モノマーのより具体的な例としては、炭化水素、(メタ)アクリレート、イタコネート、フマレート、マレエート、α-メチレン-γ-ブチロラクトン、スチレン、ビニル、マレイミド、ノルボルネン等のラジカル重合性基およびシロキサンからなる群から選択される少なくとも1種から構成された重合性基と、上記式(21)~(31)の少なくとも1種からなる側鎖を有する構造であることが好ましい。
具体的には、液晶性側鎖モノマーとして、例えば、下記式LCM-1~LCM-9(式中、nは1~6の整数を示し、Xは水素原子又はメチル基を示し、R、R及びR61~R63は各々独立に水素原子、炭素数1~3の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、もしくはニトロ基を示し、Rは水素原子、炭素数1~6の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示す)で表される化合物を挙げることができるがこれらに限定されない。
More specific examples of the liquid crystal side chain monomer include hydrocarbons, (meth) acrylates, itaconates, fumarate, maleate, α-methylene-γ-butyrolactone, styrene, vinyl, maleimide, norbornene and other radically polymerizable groups. It is preferable that the structure has a polymerizable radical composed of at least one selected from the group consisting of siloxane and a side chain composed of at least one of the above formulas (21) to (31).
Specifically, as the liquid crystal side chain monomer, for example, the following formulas LCM-1 to LCM-9 (in the formula, n represents an integer of 1 to 6, X represents a hydrogen atom or a methyl group, and R4 , R 6 and R 61 to R 63 independently represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl or alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, a halogen atom, a cyano group, or a nitro group, and R 5 is a hydrogen atom. , Indicates a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), but is not limited thereto.

Figure 0007092313000020
Figure 0007092313000020

(A)成分は、上述した液晶性を発現する光反応性側鎖モノマーの重合反応により得ることができる。また、液晶性を発現しない光反応性側鎖モノマーと液晶性側鎖モノマーとの共重合や、液晶性を発現する光反応性側鎖モノマーと液晶性側鎖モノマーとの共重合によって得ることができる。さらに、液晶性の発現能を損なわない範囲でその他のモノマーと共重合することができる。 The component (A) can be obtained by the polymerization reaction of the photoreactive side chain monomer exhibiting the liquid crystal property described above. Further, it can be obtained by copolymerizing a photoreactive side chain monomer that does not exhibit liquidity and a liquid crystal side chain monomer, or by copolymerizing a photoreactive side chain monomer that exhibits liquidity and a liquid crystal side chain monomer. can. Furthermore, it can be copolymerized with other monomers as long as the liquid crystallinity is not impaired.

その他のモノマーとしては、例えば工業的に入手できるラジカル重合反応可能なモノマーが挙げられる。
その他のモノマーの具体例としては、不飽和カルボン酸、アクリル酸エステル化合物、メタクリル酸エステル化合物、マレイミド化合物、アクリロニトリル、マレイン酸無水物、スチレン化合物及びビニル化合物等が挙げられる。
Examples of other monomers include industrially available radical polymerization-reactive monomers.
Specific examples of other monomers include unsaturated carboxylic acids, acrylic acid ester compounds, methacrylic acid ester compounds, maleimide compounds, acrylonitrile, maleic anhydride, styrene compounds and vinyl compounds.

不飽和カルボン酸の具体例としてはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。
アクリル酸エステル化合物としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ベンジルアクリレート、ナフチルアクリレート、アントリルアクリレート、アントリルメチルアクリレート、フェニルアクリレート、2,2,2-トリフルオロエチルアクリレート、tert-ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、2-メトキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、2-エトキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、3-メトキシブチルアクリレート、2-メチル-2-アダマンチルアクリレート、2-プロピル-2-アダマンチルアクリレート、8-メチル-8-トリシクロデシルアクリレート、及び、8-エチル-8-トリシクロデシルアクリレート等が挙げられる。
Specific examples of unsaturated carboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid and the like.
Examples of the acrylic acid ester compound include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, benzyl acrylate, naphthyl acrylate, anthryl acrylate, anthryl methyl acrylate, phenyl acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate and tert-butyl. Acrylate, cyclohexyl acrylate, isobornyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, 3-methoxybutyl acrylate, 2-methyl-2-adamantyl acrylate, 2- Examples thereof include propyl-2-adamantyl acrylate, 8-methyl-8-tricyclodecyl acrylate, and 8-ethyl-8-tricyclodecyl acrylate.

メタクリル酸エステル化合物としては、例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ナフチルメタクリレート、アントリルメタクリレート、アントリルメチルメタクリレート、フェニルメタクリレート、2,2,2-トリフルオロエチルメタクリレート、tert-ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、2-メトキシエチルメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、2-エトキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、3-メトキシブチルメタクリレート、2-メチル-2-アダマンチルメタクリレート、2-プロピル-2-アダマンチルメタクリレート、8-メチル-8-トリシクロデシルメタクリレート、及び、8-エチル-8-トリシクロデシルメタクリレート等が挙げられる。 グリシジル(メタ)アクリレート、(3-メチル-3-オキセタニル)メチル(メタ)アクリレート、および(3-エチル-3-オキセタニル)メチル(メタ)アクリレートなどの環状エーテル基を有する(メタ)アクリレート化合物も用いることができる。 Examples of the methacrylic acid ester compound include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, benzyl methacrylate, naphthyl methacrylate, anthryl methacrylate, anthryl methyl methacrylate, phenyl methacrylate, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate and tert-butyl. Methacrylate, Cyclohexyl methacrylate, Isobornyl methacrylate, 2-Methylethyl methacrylate, methoxytriethylene glycol methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, Tetrahydrofurfuryl methacrylate, 3-methoxybutyl methacrylate, 2-Methyl-2-adamantyl methacrylate, 2- Examples thereof include propyl-2-adamantyl methacrylate, 8-methyl-8-tricyclodecyl methacrylate, 8-ethyl-8-tricyclodecyl methacrylate and the like. (Meta) acrylate compounds having a cyclic ether group such as glycidyl (meth) acrylate, (3-methyl-3-oxetanyl) methyl (meth) acrylate, and (3-ethyl-3-oxetanyl) methyl (meth) acrylate are also used. be able to.

ビニル化合物としては、例えば、ビニルエーテル、メチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、及び、プロピルビニルエーテル等が挙げられる。
スチレン化合物としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン等が挙げられる。
マレイミド化合物としては、例えば、マレイミド、N-メチルマレイミド、N-フェニルマレイミド、及びN-シクロヘキシルマレイミド等が挙げられる。
Examples of the vinyl compound include vinyl ether, methyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, 2-hydroxyethyl vinyl ether, phenyl vinyl ether, propyl vinyl ether and the like.
Examples of the styrene compound include styrene, methylstyrene, chlorostyrene, bromostyrene and the like.
Examples of the maleimide compound include maleimide, N-methylmaleimide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide and the like.

本実施の形態の側鎖型高分子の製造方法については、特に限定されるものではなく、工業的に扱われている汎用な方法が利用できる。具体的には、液晶性側鎖モノマーや光反応性側鎖モノマーのビニル基を利用したカチオン重合やラジカル重合、アニオン重合により製造することができる。これらの中では反応制御のしやすさなどの観点からラジカル重合が特に好ましい。 The method for producing the side-chain type polymer of the present embodiment is not particularly limited, and a general-purpose method that is industrially handled can be used. Specifically, it can be produced by cationic polymerization, radical polymerization, or anionic polymerization using a vinyl group of a liquid crystal side chain monomer or a photoreactive side chain monomer. Of these, radical polymerization is particularly preferable from the viewpoint of ease of reaction control.

ラジカル重合の重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤や、可逆的付加-開裂型連鎖移動(RAFT)重合試薬等の公知の化合物を使用することができる。 As the polymerization initiator for radical polymerization, known compounds such as a radical polymerization initiator and a reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization reagent can be used.

ラジカル熱重合開始剤は、分解温度以上に加熱することにより、ラジカルを発生させる化合物である。このようなラジカル熱重合開始剤としては、例えば、ケトンパーオキサイド類(メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等)、ジアシルパーオキサイド類(アセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等)、ハイドロパーオキサイド類(過酸化水素、tert-ブチルハイドパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等)、ジアルキルパーオキサイド類 (ジ-tert-ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド等)、パーオキシケタール類(ジブチルパーオキシ シクロヘキサン等)、アルキルパーエステル類(パーオキシネオデカン酸-tert-ブチルエステル、パーオキシピバリン酸-tert-ブチルエステル、パーオキシ2-エチルシクロヘキサン酸-tert-アミルエステル等)、過硫酸塩類(過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等)、アゾ系化合物(アゾビスイソブチロニトリル、および2,2′-ジ(2-ヒドロキシエチル)アゾビスイソブチロニトリル等)が挙げられる。このようなラジカル熱重合開始剤は、1種を単独で使用することもできるし、あるいは2種以上を組み合わせて使用することもできる。 The radical thermal polymerization initiator is a compound that generates radicals by heating to a temperature higher than the decomposition temperature. Examples of such radical thermal polymerization initiators include ketone peroxides (methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, etc.), diacyl peroxides (acetyl peroxide, benzoyl peroxide, etc.), and hydroperoxides (peroxidation). Hydrogen, tert-butylhydroxide, cumenehydroperoxide, etc.), dialkyl peroxides (di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, dilauroyl peroxide, etc.), peroxyketals (dibutylperoxycyclohexane, etc.) Etc.), alkyl peresters (peroxyneodecanoic acid-tert-butyl ester, peroxypivalic acid-tert-butyl ester, peroxy2-ethylcyclohexanoic acid-tert-amyl ester, etc.), persulfates (potassium persulfate, etc.) Examples thereof include sodium persulfate, ammonium persulfate, etc.) and azo radical compounds (azobisisobutyronitrile, and 2,2'-di (2-hydroxyethyl) azobisisobutyronitrile, etc.). Such a radical thermal polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more.

ラジカル光重合開始剤は、ラジカル重合を光照射によって開始する化合物であれば特に限定されない。このようなラジカル光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、キサントン、チオキサントン、イソプロピルキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-エチルアントラキノン、アセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-4’-イソプロピルプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、イソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、カンファーキノン、ベンズアントロン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン-1、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4,4’-ジ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4,4’-トリ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2-(4’-メトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(3’,4’-ジメトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(2’,4’-ジメトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(2’-メトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4’-ペンチルオキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、4-[p-N,N-ジ(エトキシカルボニルメチル)]-2,6-ジ(トリクロロメチル)-s-トリアジン、1,3-ビス(トリクロロメチル)-5-(2’-クロロフェニル)-s-トリアジン、1,3-ビス(トリクロロメチル)-5-(4’-メトキシフェニル)-s-トリアジン、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール、3,3’-カルボニルビス(7-ジエチルアミノクマリン)、2-(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス(4-エトキシカルボニルフェニル)-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’ビス(2,4-ジブロモフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4,6-トリクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、3-(2-メチル-2-ジメチルアミノプロピオニル)カルバゾール、3,6-ビス(2-メチル-2-モルホリノプロピオニル)-9-n-ドデシルカルバゾール、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ビス(5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム、3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラ(t-ヘキシルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’-ジ(メトキシカルボニル)-4,4’-ジ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4’-ジ(メトキシカルボニル)-4,3’-ジ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’-ジ(メトキシカルボニル)-3,3’-ジ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2-(3-メチル-3H-ベンゾチアゾール-2-イリデン)-1-ナフタレン-2-イル-エタノン、又は2-(3-メチル-1,3-ベンゾチアゾール-2(3H)-イリデン)-1-(2-ベンゾイル)エタノン等を挙げることができる。これらの化合物は単独で使用してもよく、2つ以上を混合して使用することもできる。 The radical photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it is a compound that initiates radical polymerization by light irradiation. Examples of such radical photopolymerization initiators include benzophenone, Michler's ketone, 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone, xanthone, thioxanthone, isopropylxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-ethylanthraquinone, acetophenone and 2-hydroxy. -2-Methylpropiophenone, 2-Hydroxy-2-methyl-4'-isopropylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, isopropylbenzoin ether, isobutylbenzoin ether, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2 -Dimethoxy-2-phenylacetophenone, camphorquinone, benzanthron, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-( 4-Molholinophenyl) -butanone-1, 4-ethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 4,4'-di (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,4,4'-tri ( t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2- (4'-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3' , 4'-dimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (2', 4'-dimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2 -(2'-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4'-pentyloxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [P-N, N-di (ethoxycarbonylmethyl)]-2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 1,3-bis (trichloromethyl) -5- (2'-chlorophenyl) -s- Triazine, 1,3-bis (trichloromethyl) -5- (4'-methoxyphenyl) -s-triazine, 2- (p-dimethylaminostyryl) benzoxazole, 2- (p-dimethylaminostyryl) benzthiazole, 2-Mercaptobenzothiazole, 3,3'-carbonylbis (7-diethylaminocoumarin), 2- (o-chlorophenyl) -4,4', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2 , 2'-bi Su (2-chlorophenyl) -4,4', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4-dichlorophenyl) -4, 4', 5,5'-Tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'bis (2,4-dibromophenyl) -4,4', 5,5'-Tetraphenyl-1,2' -Bimidazole, 2,2'-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 3- (2-methyl-2) -Dimethylaminopropionyl) carbazole, 3,6-bis (2-methyl-2-morpholinopropionyl) -9-n-dodecylcarbazole, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, bis (5-2,4-cyclopentadiene-1- Il) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrole-1-yl) -phenyl) titanium, 3,3', 4,4'-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3 ', 4,4'-Tetra (t-hexylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'-di (methoxycarbonyl) -4,4'-di (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,4'-di ( Methoxycarbonyl) -4,3'-di (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 4,4'-di (methoxycarbonyl) -3,3'-di (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 2- (3- (3-) Methyl-3H-benzothiazole-2-ylidene) -1-naphthalen-2-yl-etanone, or 2- (3-methyl-1,3-benzothiazole-2 (3H) -iriden) -1- (2-) Benzoyl) Etanone and the like can be mentioned. These compounds may be used alone or in admixture of two or more.

ラジカル重合法は、特に制限されるものでなく、乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法、沈殿重合法、塊状重合法、溶液重合法等を用いることができる。 The radical polymerization method is not particularly limited, and an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a dispersion polymerization method, a precipitation polymerization method, a bulk polymerization method, a solution polymerization method and the like can be used.

(A)成分の生成反応、具体的には上述のモノマーの重合反応に用いる有機溶媒としては、生成した高分子が溶解するものであれば特に限定されない。その具体例を以下に挙げる。 The organic solvent used for the reaction for producing the component (A), specifically, the polymerization reaction for the above-mentioned monomer is not particularly limited as long as the produced polymer can be dissolved. Specific examples are given below.

N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N-メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、イソプロピルアルコール、メトキシメチルペンタノール、ジペンテン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトール、エチルカルビトール、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール-tert-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3-メチル-3-メトキシブタノール、ジイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロへキセン、プロピルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオキサン、n-へキサン、n-ペンタン、n-オクタン、ジエチルエーテル、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸メチルエチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸、3-メトキシプロピオン酸、3-メトキシプロピオン酸プロピル、3-メトキシプロピオン酸ブチル、ジグライム、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-エトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド等が挙げられる。 N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactum, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, pyridine, dimethylsulfone, hexamethylsulfoxide , Gamma-butylollactone, isopropyl alcohol, methoxymethylpentanol, dipentene, ethylamyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl cell solve, ethyl cell solve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl Carbitol, ethyl carbitol, ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol-tert-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl Ether, Diethylene Glycol, Diethylene Glycol Monoacetate, Diethylene Glycol Dimethyl Ether, Dipropylene Glycol Monoacetate Monomethyl Ether, Dipropylene Glycol Monomethyl Ether, Dipropylene Glycol Monoethyl Ether, Dipropylene Glycol Monoacetate Monoethyl Ether, Dipropylene Glycol Monopropyl Ether, Dipropylene Glycol Monoacetate Monopropyl Ether, 3-Methyl-3-methoxybutyl Acetate, Tripropylene Glycol Methyl Ether, 3-Methyl-3-methoxybutanol, Diisopropyl Ether, Ethyl Isobutyl Ether, Diisobutylene, Amyl Acetate, Butyl Butyrate, Butyl Ether , Diisobutylketone, methylcyclohexene, propyl ether, dihexyl ether, dioxane, n-hexane, n-pentane, n-octane, diethyl ether, cyclohexanone, ethylene carbonate, propylene carbonate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, acetic acid Ethyl, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, methyl ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropion Acid, 3-methoxypropionic acid, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, diglime, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3- Examples thereof include ethoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N, N-dimethylpropanamide and the like.

これら有機溶媒は単独で使用しても、混合して使用してもよい。さらに、生成する高分子を溶解させない溶媒であっても、生成した高分子が析出しない範囲で、上述の有機溶媒に混合して使用してもよい。
また、ラジカル重合において有機溶媒中の酸素は重合反応を阻害する原因となるので、有機溶媒は可能な程度に脱気されたものを用いることが好ましい。
These organic solvents may be used alone or in combination. Further, even if the solvent does not dissolve the produced polymer, it may be mixed with the above-mentioned organic solvent and used as long as the produced polymer does not precipitate.
Further, in radical polymerization, oxygen in the organic solvent causes an inhibition of the polymerization reaction, so it is preferable to use an organic solvent degassed to the extent possible.

ラジカル重合の際の重合温度は30℃~150℃の任意の温度を選択することができるが、好ましくは50℃~100℃の範囲である。また、反応は任意の濃度で行うことができるが、濃度が低すぎると高分子量の重合体を得ることが難しくなり、濃度が高すぎると反応液の粘性が高くなり過ぎて均一な攪拌が困難となるので、モノマー濃度が、好ましくは1質量%~50質量%、より好ましくは5質量%~30質量%である。反応初期は高濃度で行い、その後、有機溶媒を追加することができる。 The polymerization temperature in the case of radical polymerization can be selected from any temperature of 30 ° C to 150 ° C, but is preferably in the range of 50 ° C to 100 ° C. The reaction can be carried out at any concentration, but if the concentration is too low, it becomes difficult to obtain a polymer having a high molecular weight, and if the concentration is too high, the viscosity of the reaction solution becomes too high and uniform stirring is difficult. Therefore, the monomer concentration is preferably 1% by mass to 50% by mass, more preferably 5% by mass to 30% by mass. The initial reaction can be carried out at a high concentration and then an organic solvent can be added.

上述のラジカル重合反応においては、ラジカル重合開始剤の比率がモノマーに対して多いと得られる高分子の分子量が小さくなり、少ないと得られる高分子の分子量が大きくなるので、ラジカル開始剤の比率は重合させるモノマーに対して0.1モル%~10モル%であることが好ましい。また重合時には各種モノマー成分や溶媒、開始剤などを追加することもできる。 In the above-mentioned radical polymerization reaction, when the ratio of the radical polymerization initiator is large with respect to the monomer, the molecular weight of the obtained polymer is small, and when the ratio is small, the molecular weight of the obtained polymer is large. It is preferably 0.1 mol% to 10 mol% with respect to the monomer to be polymerized. Further, various monomer components, solvents, initiators and the like can be added at the time of polymerization.

[重合体の回収]
上述の反応により得られた生成物、即ち(A)成分を反応溶液から回収するには、反応溶液を貧溶媒に投入するのがよい。
沈殿に用いる貧溶媒として、メタノール、アセトン、ヘキサン、ヘプタン、ブチルセルソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼン、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、水等を挙げることができる。
貧溶媒に投入して沈殿させた重合体は、濾過して回収した後、常圧あるいは減圧下で、常温あるいは加熱して乾燥することができる。また、沈殿回収した重合体を、有機溶媒に再溶解させ、再沈殿回収する操作を2回~10回繰り返すと、重合体中の不純物を少なくすることができる。この際の貧溶媒として、例えば、アルコール類、ケトン類、炭化水素等が挙げられ、これらの中から選ばれる3種類以上の貧溶媒を用いると、より一層精製の効率が上がるので好ましい。
[Recovery of polymer]
In order to recover the product obtained by the above reaction, that is, the component (A) from the reaction solution, it is preferable to put the reaction solution into a poor solvent.
Examples of the poor solvent used for precipitation include methanol, acetone, hexane, heptane, butyl cellsolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethanol, toluene, benzene, diethyl ether, methyl ethyl ether, water and the like.
The polymer put into a poor solvent and precipitated can be collected by filtration and then dried at room temperature or by heating under normal pressure or reduced pressure. Further, by re-dissolving the polymer recovered by precipitation in an organic solvent and repeating the operation of re-precipitation recovery 2 to 10 times, impurities in the polymer can be reduced. Examples of the poor solvent at this time include alcohols, ketones, hydrocarbons and the like, and it is preferable to use three or more kinds of poor solvents selected from these because the efficiency of purification is further improved.

本発明の(A)成分の分子量は、GPC(Gel Permeation Chromatography)法で測定した重量平均分子量が、2000~1000000が好ましく、より好ましくは、5000~200000である。 As for the molecular weight of the component (A) of the present invention, the weight average molecular weight measured by the GPC (Gel Permeation Chromatography) method is preferably 2000 to 1000000, more preferably 5000 to 200,000.

本発明の光反応性液晶組成物は、上述したように、(A)成分又は(B)成分以外に、その他の成分を有してもよい。
その他の成分として、用いる(A)成分及び(B)成分、並びに光反応性液晶組成物の用途などに依存するが、例えば、ヒンダートアミン類やヒンダートフェノール類などの酸化防止剤や1つ以上の末端に光重合または光架橋する基を有する重合性化合物などを挙げることができる。
重合性化合物の具体的な例として、以下に示す化合物(式中、Vは、単結合又は-RO-、好ましくは-RO-で表され、Rは炭素数1~10、好ましくは炭素数2~6の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示す。Wは、単結合又は-OR-、好ましくは-OR-で表され、Rは炭素数1~10、好ましくは炭素数2~6の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示す。V及びWは同一の構造でも異なっていてもよいが、同一であると合成が容易である。RはHまたは炭素数1~4のアルキル基を示す)を挙げることができるがこれらに限定されない。
As described above, the photoreactive liquid crystal composition of the present invention may contain other components in addition to the component (A) or the component (B).
As other components, depending on the components (A) and (B) used, the use of the photoreactive liquid crystal composition, and the like, for example, antioxidants such as hindered amines and hindered phenols, or one. Examples thereof include polymerizable compounds having a group that photopolymerizes or photocrosslinks at the above terminals.
As a specific example of the polymerizable compound, the compound shown below (in the formula, V is represented by a single bond or -R 8 O-, preferably -R 8 O-, and R 8 has 1 to 10 carbon atoms, It preferably represents a linear or branched alkylene group having 2 to 6 carbon atoms. W is represented by a single bond or -OR 9- , preferably -OR 9- , and R 9 is preferably 1 to 10 carbon atoms. Indicates a linear or branched alkylene group having 2 to 6 carbon atoms. V and W may have the same structure or different, but if they are the same, synthesis is easy. R 7 is H or carbon number. (Indicating 1 to 4 alkyl groups), but is not limited thereto.

Figure 0007092313000021
Figure 0007092313000021

<光反応性液晶組成物によって得られる素子及びその製造方法>
本願は、上記の光反応性液晶組成物によって得られる調光素子、及び該素子の製造方法も提供する。
本発明の素子は、上記の光反応性液晶組成物を有する液晶セルを有して形成される。
<Elements obtained from photoreactive liquid crystal compositions and methods for manufacturing them>
The present application also provides a dimming device obtained by the above-mentioned photoreactive liquid crystal composition, and a method for manufacturing the device.
The device of the present invention is formed by having a liquid crystal cell having the above-mentioned photoreactive liquid crystal composition.

本発明の素子は、液晶セルに上記の光反応性液晶組成物を充填して形成することができる。
具体的には、本発明の素子は、次の工程により製造することができる。
[I] (A) (A-1)光架橋、及び(A-2)光異性化からなる群から選ばれる少なくとも1種の反応を生じる光反応性側鎖を有する光反応性高分子液晶;及び(B)低分子液晶;を有する光反応性液晶組成物を、平行離間配置された2枚の透明基体間に形成される空間に充填して液晶セルを形成する工程;及び
[II] [I]で得られた液晶セルに、前記2枚の透明基体のいずれか一方から、偏光した紫外線を照射する工程;
を有することにより、本発明の素子、具体的には調光素子を形成することができ、具体的には、液晶セル内で(B)低分子液晶が所定の配向性を有する素子、具体的には調光素子が形成される。
The device of the present invention can be formed by filling a liquid crystal cell with the above-mentioned photoreactive liquid crystal composition.
Specifically, the device of the present invention can be manufactured by the following steps.
[I] A photoreactive polymer liquid crystal having a photoreactive side chain that causes at least one reaction selected from the group consisting of (A) (A-1) photocrosslinking and (A-2) photoisomerization; And (B) a step of filling a space formed between two transparent substrates arranged in parallel with a photoreactive liquid crystal composition having a low molecular weight liquid crystal; to form a liquid crystal cell; and [II] [. A step of irradiating the liquid crystal cell obtained in [I] with polarized ultraviolet light from either of the two transparent substrates;
By having the device of the present invention, specifically, a dimming device can be formed, specifically, an element in which (B) a low-molecular-weight liquid crystal has a predetermined orientation in a liquid crystal cell, specifically. A dimming element is formed in.

[I]工程は、上述の光反応性液晶組成物を、平行離間配置された少なくとも紫外線を照射する側の基体が透明な基体間に形成される空間に充填して液晶セルを形成する工程である。
液晶セルは、2枚の透明基体をある程度離間させて平行配置することにより空間を形成し、該空間に上述の光反応性組成物を充填して形成される。
基体は、例えば、ガラス;アクリルやポリカーボネート等のプラスチック等;を用いることができる。基体は、形成する素子に依存して、可撓性を有してもよい。
The step [I] is a step of filling a space in which the above-mentioned photoreactive liquid crystal composition is formed between transparent substrates by at least the substrates on the side to be irradiated with ultraviolet rays, which are arranged in parallel and spaced apart from each other, to form a liquid crystal cell. be.
The liquid crystal cell is formed by forming a space by arranging two transparent substrates in parallel with each other separated to some extent, and filling the space with the above-mentioned photoreactive composition.
As the substrate, for example, glass; plastic such as acrylic or polycarbonate; or the like can be used. The substrate may have flexibility depending on the element to be formed.

基体は、形成する素子に依存して、空間側に、種々の膜、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエーテル、ポリエチレン、PET、ポリアミド、ポリイミド、アクリル、ポリカーボネート、ポリウレアなどから形成される膜を形成してもよい。なお、ここで用いる膜は、例えば、次のような作用を奏するのがよい。即ち、後述の[II]工程において、(A)光反応性高分子液晶の光反応を誘起するためには、(A)光反応性高分子液晶の分子長軸が偏光を吸収するように、該(A)光反応性高分子液晶を液晶セル内に配置するのがよい。また、(A)光反応性高分子液晶は(B)低分子液晶との組成物として液晶セル中に封入されるため、(A)光反応性高分子液晶の分子長軸が液晶セル内において所望の状態で配置させるためには(B)低分子液晶も同様に液晶セル内に所望の状態で配置させるのがよい。即ち、(A)光反応性高分子液晶の光反応を十分に生じさせるためには、偏光紫外光の入射光の方向が、(A)光反応性高分子液晶の分子長軸の方向と垂直に近くなるように、偏光紫外光を露光するのがよい。
例えば、偏光紫外光を該液晶セルの法線方向から露光する場合、光反応性組成物中の(A)光反応性高分子液晶及び(B)低分子液晶の双方の分子長軸が基体面と水平な方向に配置させるのがよく、基体が有する膜はそのような膜であれば材料に限定されない。
また、(A)光反応性高分子液晶の分子長軸が、上述の基体面と水平な方向ではない場合には、該分子長軸の配置状態に合わせて、偏光紫外光の入射角を決めるのがよい。
The substrate forms a film formed of various films such as polyvinyl alcohol, polyether, polyethylene, PET, polyamide, polyimide, acrylic, polycarbonate, polyurea, etc. on the space side depending on the element to be formed. May be good. The film used here may have the following effects, for example. That is, in the step [II] described later, in order to induce the photoreaction of (A) the photoreactive polymer liquid crystal, (A) the molecular major axis of the photoreactive polymer liquid crystal absorbs the polarized light. It is preferable to arrange the (A) photoreactive polymer liquid crystal in the liquid crystal cell. Further, since (A) the photoreactive polymer liquid crystal is encapsulated in the liquid crystal cell as a composition with (B) the low molecular weight liquid crystal, the molecular major axis of (A) the photoreactive polymer liquid crystal is in the liquid crystal cell. In order to arrange the low molecular weight liquid crystal in a desired state, it is preferable to arrange the (B) low molecular weight liquid crystal in the liquid crystal cell in the desired state as well. That is, in order to sufficiently cause the photoreaction of (A) the photoreactive polymer liquid crystal, the direction of the incident light of the polarized ultraviolet light is perpendicular to the direction of the molecular major axis of (A) the photoreactive polymer liquid crystal. It is better to expose the polarized ultraviolet light so that it is close to.
For example, when polarized ultraviolet light is exposed from the normal direction of the liquid crystal cell, the molecular major axes of both (A) photoreactive polymer liquid crystal and (B) low molecular weight liquid crystal in the photoreactive composition are the substrate surface. It is preferable to arrange the substrate in the horizontal direction, and the film contained in the substrate is not limited to the material as long as it is such a film.
Further, when the molecular major axis of (A) the photoreactive polymer liquid crystal is not in the horizontal direction with the above-mentioned substrate surface, the incident angle of the polarized ultraviolet light is determined according to the arrangement state of the molecular major axis. Is good.

[II]工程は、[I]で得られた液晶セルに偏光した紫外線を照射する工程である。偏光した紫外線は、2枚の透明基体のいずれか一方の外側から照射するため、透明基体は、上述したように、偏光した紫外線を透過する基体である。
偏光した紫外線は、形成する素子に依存するが、波長100nm~400nmの範囲の紫外線を使用することができる。好ましくは、使用する塗膜の種類によりフィルター等を介して最適な波長を選択する。そして、例えば、選択的に光架橋反応を誘起できるように、波長290nm~400nmの範囲の紫外線を選択して使用することができる。紫外線としては、例えば、高圧水銀灯から放射される光を用いることができる。
The step [II] is a step of irradiating the liquid crystal cell obtained in [I] with polarized ultraviolet rays. Since the polarized ultraviolet rays are emitted from the outside of either of the two transparent substrates, the transparent substrate is a substrate that transmits the polarized ultraviolet rays as described above.
The polarized ultraviolet rays depend on the element to be formed, but ultraviolet rays having a wavelength in the range of 100 nm to 400 nm can be used. Preferably, the optimum wavelength is selected via a filter or the like depending on the type of the coating film to be used. Then, for example, ultraviolet rays having a wavelength in the range of 290 nm to 400 nm can be selected and used so that the photocrosslinking reaction can be selectively induced. As the ultraviolet light, for example, light emitted from a high-pressure mercury lamp can be used.

偏光紫外線を照射すると、液晶セル内で、次のようなメカニズムが生じるものと考えられる。即ち、液晶セル内の(A)光反応性高分子液晶は、該偏光紫外線に応じた配向性を有することとなる。
また、(B)低分子液晶は、(A)光反応性高分子液晶の配向性にしたがって、配向する。
これにより、(A)光反応性高分子液晶及び(B)低分子液晶は、偏光紫外線に応じて、配向性を有することとなる。
When irradiated with polarized ultraviolet rays, the following mechanism is considered to occur in the liquid crystal cell. That is, the (A) photoreactive polymer liquid crystal in the liquid crystal cell has an orientation corresponding to the polarized ultraviolet rays.
Further, the (B) low molecular weight liquid crystal is oriented according to the orientation of the (A) photoreactive polymer liquid crystal.
As a result, the (A) photoreactive polymer liquid crystal and (B) low molecular weight liquid crystal have orientation depending on the polarized ultraviolet rays.

なお、偏光紫外線の露光のみにより、上述のように配向性を有することとできるが、不十分であるため、さらに[III]液晶セルを加熱する工程、具体的には、(A)光反応性高分子液晶が液晶性を発現する温度範囲の下限値より50℃低い温度以上に液晶セルを加熱する工程;をさらに有する必要がある。この場合、偏光紫外線の露光と共に加熱を行うか、及び/又は偏光紫外線の露光後に加熱を行うことができる。
ここで、加熱は、(A)光反応性高分子液晶が液晶性を発現する温度範囲の下限値(Tx)よりも50℃低い温度((Tx-50)℃)又はそれより高い温度、好ましくは65~150℃、より好ましくは70~120℃で行うのがよい。
例えば、i)偏光紫外線を液晶セルに露光すること;ii)上記温度範囲で液晶セルを加熱した状態で露光すること;iii)上記i)のような露光を行った後に上記温度範囲で加熱すること;又はiv)上記ii)の後にさらに上記温度範囲で加熱すること;により、(A)光反応性高分子液晶が配向性を有し、これにしたがって、(B)低分子液晶も配向性を有することとなる。このような工程を用いることにより、(B)低分子液晶が一軸に配向した調光素子を作成することができる。
It should be noted that the orientation can be obtained as described above only by exposure to polarized ultraviolet rays, but since it is insufficient, the step of further heating the [III] liquid crystal cell, specifically, (A) photoreactivity. It is further necessary to have a step of heating the liquid crystal cell to a temperature 50 ° C. lower than the lower limit of the temperature range in which the polymer liquid crystal exhibits liquid crystal properties. In this case, heating can be performed with exposure to polarized ultraviolet light and / or after exposure to polarized ultraviolet light.
Here, the heating is preferably at a temperature 50 ° C. lower ((Tx-50) ° C.) or higher than the lower limit (Tx) of the temperature range in which the photoreactive polymer liquid crystal exhibits liquid crystallinity. Is preferably carried out at 65 to 150 ° C., more preferably 70 to 120 ° C.
For example, i) exposing the liquid crystal cell to polarized ultraviolet light; ii) exposing the liquid crystal cell in a heated state in the above temperature range; iii) after performing the exposure as in the above i), heating in the above temperature range. That; or iv) heating in the above temperature range after ii); (A) the photoreactive polymer liquid crystal has orientation, and accordingly, (B) the low molecular weight liquid crystal also has orientation. Will have. By using such a step, (B) a dimming device in which the small molecule liquid crystal is oriented in one axis can be produced.

なお、本願において、「調光素子」とは、配向が制御された液晶が電圧印可により駆動することで、背面からの光の透過・非透過を制御する素子をいい、ディスプレイ(表示素子)や窓の調光フィルム(ガラス)なども含む。 In the present application, the "dimming element" refers to an element that controls the transmission / non-transmission of light from the back surface by driving a liquid crystal whose orientation is controlled by applying a voltage, such as a display (display element). Also includes window dimming film (glass).

(実施例1)
下記式P6CBで表される光反応性高分子液晶5重量部を、下記式E7で表されるメルク社製の低分子液晶(E7)95重量部に添加した後、180℃で20分間攪拌し、光反応性液晶組成物を得た。
(Example 1)
After adding 5 parts by weight of the photoreactive polymer liquid crystal represented by the following formula P6CB to 95 parts by weight of the low molecular weight liquid crystal (E7) manufactured by Merck Co., Ltd. represented by the following formula E7, the mixture is stirred at 180 ° C. for 20 minutes. , A photoreactive liquid crystal composition was obtained.

Figure 0007092313000022
Figure 0007092313000022

その後、基板の両面にITOを備えるガラス基板から成る2μmギャップの並行平板セルに、該光反応性液晶組成物を封入することにより液晶セルA1を作製した。
得られた液晶セルA1を80℃に加熱した状態で偏光された紫外線を露光することで、液晶の配向が制御された液晶セルB1を形成した。
なお、式P6CBで表される光反応性高分子液晶は、115℃以上で液晶性を発現した。
Then, the liquid crystal cell A1 was produced by enclosing the photoreactive liquid crystal composition in a parallel flat plate cell having a gap of 2 μm made of a glass substrate having ITO on both sides of the substrate.
The obtained liquid crystal cell A1 was heated to 80 ° C. and exposed to polarized ultraviolet rays to form a liquid crystal cell B1 in which the orientation of the liquid crystal was controlled.
The photoreactive polymer liquid crystal represented by the formula P6CB exhibited liquid crystallinity at 115 ° C. or higher.

具体的には、図1に示す均一露光装置(KIN-ITSU-KUN(山下電装社製))を用いて、波長313nm(22mW/cm)の直線偏光を露光量2J/cmとなるように液晶セルA1の法線方向から露光した。露光中の温度はINSTEC社製温度コントローラーを用いて制御した。なお、図1の均一露光装置1は、発光面全体に均一に紫外線を発光する紫外線発光部2、該発光部の下方に設ける偏光子3を有し、さらにその下方に試料4を載せる試料台5を有する。また、試料4と試料台5との間に温度制御部6が、該温度制御部6を介して、露光中に試料を加熱するか及び/又は露光後に試料を加熱することができるように、配置される。 Specifically, using the uniform exposure apparatus (KIN-ITSU-KUN (manufactured by Yamashita Denso Co., Ltd.)) shown in FIG. 1, linear polarization having a wavelength of 313 nm (22 mW / cm 2 ) is adjusted to an exposure amount of 2 J / cm 2 . Was exposed from the normal direction of the liquid crystal cell A1. The temperature during exposure was controlled using a temperature controller manufactured by INSTEC. The uniform exposure apparatus 1 of FIG. 1 has an ultraviolet light emitting unit 2 that emits ultraviolet rays uniformly over the entire light emitting surface, a polarizing element 3 provided below the light emitting unit, and a sample table on which the sample 4 is placed. Has 5. Further, the temperature control unit 6 between the sample 4 and the sample table 5 can heat the sample during the exposure and / or the sample after the exposure via the temperature control unit 6. Be placed.

<低分子液晶の配向状態>
液晶セルB1作製後、低分子液晶の配向状態の確認のため図2に示す実験系において、液晶セルを回転させた時の透過光強度を測定した。また、偏光顕微鏡によっても、低分子液晶の配向状態を確認した。
図2に示す実験による測定結果を図3に、偏光顕微鏡による観察結果を表1に、それぞれ示す。
<Orientation state of small molecule liquid crystal>
After the liquid crystal cell B1 was manufactured, the transmitted light intensity when the liquid crystal cell was rotated was measured in the experimental system shown in FIG. 2 to confirm the orientation state of the low molecular weight liquid crystal. The orientation of the small molecule liquid crystal was also confirmed by a polarizing microscope.
The measurement results by the experiment shown in FIG. 2 are shown in FIG. 3, and the observation results by the polarizing microscope are shown in Table 1, respectively.

なお、図2の実験系11は、He-Neレーザ12、偏光子13、検光子14及びパワーメータ15を有してなり、He-Neレーザ12から照射されるレーザを偏光子13、検光子14、パワーメータ15の順で受けるように配置される。また、偏光子13と検光子14とは直交ニコルの状態で配置される。試料16は、偏光子13と検光子14との間に配置し、該試料16を回転させる際の透過光強度をパワーメータ15で検出する。 The experimental system 11 of FIG. 2 includes a He-Ne laser 12, a splitter 13, an analyzer 14, and a power meter 15, and a laser irradiated from the He-Ne laser 12 is a polarizing element 13 and an analyzer. 14 and the power meter 15 are arranged so as to receive them in this order. Further, the stator 13 and the analyzer 14 are arranged in a state of orthogonal Nicols. The sample 16 is arranged between the polarizing element 13 and the analyzer 14, and the transmitted light intensity when the sample 16 is rotated is detected by the power meter 15.

図3から次のことがわかる。即ち、液晶セルの光学軸が偏光子と検光子に対して45度傾いた場合に最大の透過光強度を示したことから、液晶セル内の液晶が一軸に配向が制御されていることが分かる。このことから、液晶セル中の液晶は一軸に配向していることが示された。
また、表1から、偏光顕微鏡の観察結果からも液晶セル中の液晶が一軸に配向していることが分かった。
さらに、該液晶セルB1に電圧を印可するとセル中の液晶が印可電圧の大きさに伴って駆動することも確認でき、液晶セルB1が調光素子として作動できることを確認した。
The following can be seen from FIG. That is, since the maximum transmitted light intensity was shown when the optical axis of the liquid crystal cell was tilted 45 degrees with respect to the polarizing element and the analyzer, it can be seen that the orientation of the liquid crystal in the liquid crystal cell is controlled in one axis. .. From this, it was shown that the liquid crystal in the liquid crystal cell is oriented in one axis.
In addition, from Table 1, it was found from the observation results of the polarizing microscope that the liquid crystal in the liquid crystal cell was oriented in one axis.
Further, it was confirmed that when a voltage was applied to the liquid crystal cell B1, the liquid crystal in the cell was driven according to the magnitude of the applied voltage, and it was confirmed that the liquid crystal cell B1 could operate as a dimming element.

(実施例2)
実施例1と同様に、液晶セルA1を作成した。該液晶セルA1に室温で偏光された紫外線を露光した後に、該液晶セルを80℃で30分間加熱して、液晶の配向が制御された液晶セルB2を形成した。
得られた液晶セルB2を、実施例1と同様に、低分子液晶の配向状態を、図2に示す実験及び偏光顕微鏡による観察を行った(表1)。
液晶セルB2の図2に示す実験による測定結果を図4に示す。図4から、液晶セルB2中の液晶は一軸に配向していることがわかった。また、偏光顕微鏡による観察からも、液晶セルB2中の液晶は一軸に配向していることがわかった(表1、図4)。
さらに、電圧印可による液晶の駆動も確認でき、液晶セルB2が調光素子として作動できることを確認した。
(Example 2)
A liquid crystal cell A1 was created in the same manner as in Example 1. After exposing the liquid crystal cell A1 to ultraviolet rays polarized at room temperature, the liquid crystal cell was heated at 80 ° C. for 30 minutes to form a liquid crystal cell B2 in which the orientation of the liquid crystal was controlled.
In the obtained liquid crystal cell B2, the orientation state of the low molecular weight liquid crystal was observed by the experiment shown in FIG. 2 and a polarizing microscope in the same manner as in Example 1 (Table 1).
FIG. 4 shows the measurement results of the liquid crystal cell B2 by the experiment shown in FIG. From FIG. 4, it was found that the liquid crystal in the liquid crystal cell B2 was oriented in one axis. It was also found from the observation with a polarizing microscope that the liquid crystal in the liquid crystal cell B2 was oriented in one axis (Table 1, FIG. 4).
Furthermore, it was confirmed that the liquid crystal was driven by applying a voltage, and that the liquid crystal cell B2 could operate as a dimming element.

(比較例1)
並行平板セルに封入する液晶組成物をE7のみとした以外は実施例1と同様に液晶セルCE1を作製し、該液晶セルCE1を実施例1と同様に偏光露光を行い、透過光強度を測定した。その結果、偏光露光と共に行う加熱の温度を変更したとしても透過光強度の角度依存性は見られなかった。また、偏光顕微鏡観察の結果、液晶の配向も確認できなかった。
(Comparative Example 1)
A liquid crystal cell CE1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal composition to be enclosed in the parallel flat plate cell was only E7, and the liquid crystal cell CE1 was subjected to polarization exposure in the same manner as in Example 1 to measure the transmitted light intensity. did. As a result, no angle dependence of the transmitted light intensity was observed even when the temperature of the heating performed together with the polarized light exposure was changed. Moreover, as a result of observation with a polarizing microscope, the orientation of the liquid crystal could not be confirmed.

参考例1
実施例1と同様に、液晶セルA1を作成した。該液晶セルA1を30℃で加熱した状態で偏光された紫外線を露光し、液晶セルCE2を形成した。
得られた液晶セルCE2を、実施例1と同様に、低分子液晶の配向状態を、図2に示す実験及び偏光顕微鏡による観察を行った(表1、図3)。その結果、透過光強度の角度依存性は小さく、十分な液晶の一軸配向は確認できなかった。また、偏光顕微鏡観察の結果、液晶の配向も不十分であった。
( Reference example 1 )
A liquid crystal cell A1 was created in the same manner as in Example 1. The liquid crystal cell A1 was heated at 30 ° C. and exposed to polarized ultraviolet rays to form the liquid crystal cell CE2.
In the obtained liquid crystal cell CE2, the orientation state of the low molecular weight liquid crystal was observed by the experiment shown in FIG. 2 and a polarizing microscope in the same manner as in Example 1 (Tables 1 and 3). As a result, the angle dependence of the transmitted light intensity was small, and sufficient uniaxial orientation of the liquid crystal could not be confirmed. Moreover, as a result of observation with a polarizing microscope, the orientation of the liquid crystal was insufficient.

参考例2
実施例1と同様に、液晶セルA1を作成した。該液晶セルA1を50℃で加熱した状態で偏光された紫外線を露光し、液晶セルCE3を形成した。
得られた液晶セルCE3を、実施例1と同様に、低分子液晶の配向状態を、図2に示す実験及び偏光顕微鏡による観察を行った(表1、図3)。その結果、透過光強度の角度依存性は小さく、十分な液晶の一軸配向は確認できなかった。また、偏光顕微鏡観察の結果、液晶の配向も不十分であった。
( Reference example 2 )
A liquid crystal cell A1 was created in the same manner as in Example 1. The liquid crystal cell A1 was heated at 50 ° C. and exposed to polarized ultraviolet rays to form the liquid crystal cell CE3.
In the obtained liquid crystal cell CE3, the orientation state of the low molecular weight liquid crystal was observed by the experiment shown in FIG. 2 and a polarizing microscope in the same manner as in Example 1 (Tables 1 and 3). As a result, the angle dependence of the transmitted light intensity was small, and sufficient uniaxial orientation of the liquid crystal could not be confirmed. Moreover, as a result of observation with a polarizing microscope, the orientation of the liquid crystal was insufficient.

参考例3
実施例1と同様に、液晶セルA1を作成した。該液晶セルA1に室温で偏光された紫外線を露光した後に、該液晶セルを30℃で30分間加熱して、液晶セルCE4を形成した。
得られた液晶セルCE4を、実施例1と同様に、低分子液晶の配向状態を、図2に示す実験及び偏光顕微鏡による観察を行った(表1、図4)。その結果、透過光強度の角度依存性は小さく、十分な液晶の一軸配向は確認できなかった。また、偏光顕微鏡観察の結果、液晶の配向も不十分であった。
( Reference example 3 )
A liquid crystal cell A1 was created in the same manner as in Example 1. After exposing the liquid crystal cell A1 to ultraviolet rays polarized at room temperature, the liquid crystal cell was heated at 30 ° C. for 30 minutes to form the liquid crystal cell CE4.
In the obtained liquid crystal cell CE4, the orientation state of the low molecular weight liquid crystal was observed by the experiment shown in FIG. 2 and a polarizing microscope in the same manner as in Example 1 (Tables 1 and 4). As a result, the angle dependence of the transmitted light intensity was small, and sufficient uniaxial orientation of the liquid crystal could not be confirmed. Moreover, as a result of observation with a polarizing microscope, the orientation of the liquid crystal was insufficient.

参考例4
実施例1と同様に、液晶セルA1を作成した。該液晶セルA1に室温で偏光された紫外線を露光した後に、該液晶セルを50℃で30分間加熱して、液晶セルCE5を形成した。
得られた液晶セルCE5を、実施例1と同様に、低分子液晶の配向状態を、図2に示す実験及び偏光顕微鏡による観察を行った(表1、図4)。その結果、透過光強度の角度依存性は小さく、十分な液晶の一軸配向は確認できなかった。また、偏光顕微鏡観察の結果、液晶の配向も不十分であった。
( Reference example 4 )
A liquid crystal cell A1 was created in the same manner as in Example 1. After exposing the liquid crystal cell A1 to ultraviolet rays polarized at room temperature, the liquid crystal cell was heated at 50 ° C. for 30 minutes to form the liquid crystal cell CE5.
In the obtained liquid crystal cell CE5, the orientation state of the low molecular weight liquid crystal was observed by the experiment shown in FIG. 2 and a polarizing microscope in the same manner as in Example 1 (Tables 1 and 4). As a result, the angle dependence of the transmitted light intensity was small, and sufficient uniaxial orientation of the liquid crystal could not be confirmed. Moreover, as a result of observation with a polarizing microscope, the orientation of the liquid crystal was insufficient.

実施例1、2及び比較例1から、本発明の液晶組成物、即ち(A)光反応性高分子液晶;及び(B)低分子液晶;を有する、実施例1及び2の液晶組成物は、光反応性を有する一方、比較例1の液晶組成物は、光反応性を示さないことがわかった。また、実施例1の液晶組成物を用いることにより、一軸に液晶が配向した液晶セルが作製できることがわかった。さらに、実施例1及び2と参考例1~4とを比較すると、所定の加熱工程を有することにより、一軸に液晶が配向した液晶セルが作製できることがわかった。 From Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, the liquid crystal compositions of Examples 1 and 2 having the liquid crystal composition of the present invention, that is, (A) a photoreactive polymer liquid crystal; and (B) a low molecular weight liquid crystal; It was found that the liquid crystal composition of Comparative Example 1 did not show photoreactivity while having photoreactivity. Further, it was found that by using the liquid crystal composition of Example 1, a liquid crystal cell in which the liquid crystal is oriented uniaxially can be produced. Furthermore, when Examples 1 and 2 were compared with Reference Examples 1 to 4 , it was found that a liquid crystal cell in which the liquid crystal was oriented in one axis could be produced by having a predetermined heating step.

Figure 0007092313000023
Figure 0007092313000023

Claims (11)

(A) (A-1)光架橋、及び(A-2)光異性化からなる群から選ばれる少なくとも1種の反応を生じる光反応性側鎖を有する光反応性高分子液晶;及び(B)低分子液晶(重合性基を有するもの及びディスコティック液晶化合物を除く);を有する光反応性液晶組成物であって、
(A)光反応性高分子液晶と(B)低分子液晶との重量比((A)光反応性高分子液晶:(B)低分子液晶)が、3:97~20:80である、上記光反応性液晶組成物。
(A) A photoreactive polymer liquid crystal having a photoreactive side chain that causes at least one reaction selected from the group consisting of (A-1) photocrosslinking and (A-2) photoisomerization; and (B). ) Low molecular weight liquid crystal (excluding those having a polymerizable group and discotic liquid crystal compounds) ; a photoreactive liquid crystal composition having;
The weight ratio of (A) photoreactive high molecular weight liquid crystal to (B) low molecular weight liquid crystal ((A) photoreactive high molecular weight liquid crystal: (B) low molecular weight liquid crystal) is 3: 97 to 20:80. The photoreactive liquid crystal composition.
前記(A)光反応性高分子液晶が、A-2)光異性化応を生じる光反応性側鎖を有する、請求項1記載の光反応性液晶組成物。 The photoreactive liquid crystal composition according to claim 1 , wherein the (A) photoreactive polymer liquid crystal has ( A-2) a photoreactive side chain that causes a photoisomerization reaction . 前記(A)光反応性高分子液晶が、(A-1)光架橋反応を生じる光反応性側鎖を有する、請求項に記載の組成物。
The composition according to claim 1 , wherein the (A) photoreactive polymer liquid crystal has a photoreactive side chain that causes (A-1) a photocrosslinking reaction.
前記(A)光反応性高分子液晶が、下記式(1)~(6)
(式中、A、B、Dはそれぞれ独立に、単結合、-O-、-CH-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NH-CO-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表す;
Sは、炭素数1~12のアルキレン基であり、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Tは、単結合または炭素数1~12のアルキレン基であり、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環および炭素数5~8の脂環式炭化水素から選ばれる環を表すか、それらの置換基から選ばれる同一又は相異なった2~6の環が結合基Bを介して結合してなる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-COOR(式中、Rは水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を表す)、-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
は、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
Rは、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルコキシ基を表すか、又はYと同じ定義を表す;
Xは、単結合、-COO-、-OCO-、-N=N-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表し、Xの数が2となるときは、X同士は同一でも異なっていてもよい;
Couは、クマリン-6-イル基またはクマリン-7-イル基を表し、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
q1とq2は、一方が1で他方が0である;
q3は0または1である;
P及びQは、各々独立に、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基である;ただし、Xが-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-である場合、-CH=CH-が結合する側のP又はQは芳香環であり、Pの数が2以上となるときは、P同士は同一でも異なっていてもよく、Qの数が2以上となるときは、Q同士は同一でも異なっていてもよい;
l1は0または1である;
l2は0~2の整数である;
l1とl2がともに0であるときは、Tが単結合であるときはAも単結合を表す;
l1が1であるときは、Tが単結合であるときはBも単結合を表す;
H及びIは、各々独立に、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、およびそれらの組み合わせから選ばれる基である。)
からなる群から選ばれるいずれか1種の光反応性側鎖を有する請求項1~のいずれか1項に記載の組成物。
Figure 0007092313000024
The photoreactive polymer liquid crystal (A) has the following formulas (1) to (6).
(In the formula, A, B, and D are independent, single bond, -O-, -CH 2- , -COO-, -OCO-, -CONH-, -NH-CO-, -CH = CH-CO. Represents -O- or -O-CO-CH = CH-;
S is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and the hydrogen atom bonded to them may be replaced with a halogen group;
T is a single bond or an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and the hydrogen atom bonded to them may be replaced with a halogen group;
Y 1 represents a ring selected from a monovalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring and an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, or the same or selected from their substituents. It is a group consisting of 2 to 6 different rings bonded via a bonding group B, and the hydrogen atoms bonded to them are independently −COOR 0 (in the formula, R 0 is a hydrogen atom or 1 to 1 to carbon atoms). (Representing an alkyl group of 5), -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. May be substituted with an alkyloxy group;
Y 2 is a group selected from the group consisting of a divalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, and a combination thereof. The hydrogen atoms bonded to are independently -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or 1 to 5 carbon atoms. May be substituted with an alkyloxy group of;
R represents a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or represents the same definition as Y1;
X is a single bond, -COO-, -OCO-, -N = N-, -CH = CH-, -C≡C-, -CH = CH-CO-O-, or -O-CO-CH = Representing CH-, when the number of Xs is 2, the Xs may be the same or different;
Cou represents a coumarin-6-yl group or a coumarin-7-yl group, and the hydrogen atoms bonded to them are independently -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-. It may be substituted with CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms;
One of q1 and q2 is 1 and the other is 0;
q3 is 0 or 1;
P and Q are independently selected from the group consisting of a divalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, and a combination thereof. It is a group; however, when X is -CH = CH-CO-O-, -O-CO-CH = CH-, P or Q on the side to which -CH = CH- is bonded is an aromatic ring. When the number of Ps is 2 or more, the Ps may be the same or different, and when the number of Qs is 2 or more, the Qs may be the same or different;
l1 is 0 or 1;
l2 is an integer from 0 to 2;
When both l1 and l2 are 0, A also represents a single bond when T is a single bond;
When l1 is 1, B also represents a single bond when T is a single bond;
H and I are groups independently selected from a divalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring, and a combination thereof. )
The composition according to any one of claims 1 to 3 , which has any one photoreactive side chain selected from the group consisting of.
Figure 0007092313000024
前記(A)光反応性高分子液晶が、下記式(7)~(10)
(式中、A、B、Dはそれぞれ独立に、単結合、-O-、-CH-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NH-CO-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表す;
は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環および炭素数5~8の脂環式炭化水素から選ばれる環を表すか、それらの置換基から選ばれる同一又は相異なった2~6の環が結合基Bを介して結合してなる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-COOR(式中、Rは水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を表す)、-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
Xは、単結合、-COO-、-OCO-、-N=N-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表し、Xの数が2となるときは、X同士は同一でも異なっていてもよい;
lは1~12の整数を表す;
mは、0~2の整数を表し、m1、m2は1~3の整数を表す;
nは0~12の整数(ただしn=0のときBは単結合である)を表す;
は、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
Rは、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルコキシ基を表すか、又はYと同じ定義を表す)
からなる群から選ばれるいずれか1種の光反応性側鎖を有する請求項1~のいずれか1項に記載の組成物。
Figure 0007092313000025
The photoreactive polymer liquid crystal (A) has the following formulas (7) to (10).
(In the formula, A, B, and D are independent, single bond, -O-, -CH 2- , -COO-, -OCO-, -CONH-, -NH-CO-, -CH = CH-CO. Represents -O- or -O-CO-CH = CH-;
Y 1 represents a ring selected from a monovalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring and an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, or the same or selected from their substituents. It is a group consisting of 2 to 6 different rings bonded via a bonding group B, and the hydrogen atoms bonded to them are independently −COOR 0 (in the formula, R 0 is a hydrogen atom or 1 to 1 to carbon atoms). (Representing an alkyl group of 5), -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. May be substituted with an alkyloxy group;
X is a single bond, -COO-, -OCO-, -N = N-, -CH = CH-, -C≡C-, -CH = CH-CO-O-, or -O-CO-CH = Representing CH-, when the number of Xs is 2, the Xs may be the same or different;
l represents an integer from 1 to 12;
m represents an integer of 0 to 2, and m1 and m2 represent an integer of 1 to 3;
n represents an integer from 0 to 12 (where B is a single bond when n = 0);
Y 2 is a group selected from the group consisting of a divalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, and a combination thereof. The hydrogen atoms bonded to are independently -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or 1 to 5 carbon atoms. May be substituted with an alkyloxy group of;
R represents a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or represents the same definition as Y1).
The composition according to any one of claims 1 to 4 , which has any one photoreactive side chain selected from the group consisting of.
Figure 0007092313000025
前記(A)光反応性高分子液晶が、下記式(11)~(13)
(式中、Aは、それぞれ独立に、単結合、-O-、-CH-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NH-CO-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表す;
Xは、単結合、-COO-、-OCO-、-N=N-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表し、Xの数が2となるときは、X同士は同一でも異なっていてもよい;
lは、1~12の整数を表し、mは0~2の整数を表し、m1は1~3の整数を表す;
Rは、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環および炭素数5~8の脂環式炭化水素から選ばれる環を表すか、それらの置換基から選ばれる同一又は相異なった2~6の環が結合基Bを介して結合してなる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-COOR(式中、Rは水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を表す)、-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良いか、又はヒドロキシ基もしくは炭素数1~6のアルコキシ基を表す)
からなる群から選ばれるいずれか1種の光反応性側鎖を有する請求項1~のいずれか1項に記載の組成物。
Figure 0007092313000026
The photoreactive polymer liquid crystal (A) has the following formulas (11) to (13).
(In the formula, A is a single bond, -O-, -CH 2- , -COO-, -OCO-, -CONH-, -NH-CO-, -CH = CH-CO-O-, respectively. , Or -O-CO-CH = CH-;
X is a single bond, -COO-, -OCO-, -N = N-, -CH = CH-, -C≡C-, -CH = CH-CO-O-, or -O-CO-CH = Representing CH-, when the number of Xs is 2, the Xs may be the same or different;
l represents an integer of 1 to 12, m represents an integer of 0 to 2, and m1 represents an integer of 1 to 3;
R represents a ring selected from a monovalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring and an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, or the same or phase selected from their substituents. It is a group consisting of different 2 to 6 rings bonded via a bonding group B, and the hydrogen atoms bonded to them are independently −COOR 0 (in the formula, R 0 is a hydrogen atom or 1 to 5 carbon atoms. (Representing an alkyl group of), -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. It may be substituted with an oxy group, or represents a hydroxy group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms).
The composition according to any one of claims 1 to 4 , which has any one photoreactive side chain selected from the group consisting of.
Figure 0007092313000026
前記(A)光反応性高分子液晶が、下記式(14)又は(15)
(式中、Aはそれぞれ独立に、単結合、-O-、-CH-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NH-CO-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表す;
は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環および炭素数5~8の脂環式炭化水素から選ばれる環を表すか、それらの置換基から選ばれる同一又は相異なった2~6の環が結合基Bを介して結合してなる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-COOR(式中、Rは水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を表す)、-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
lは1~12の整数を表し、m1、m2は1~3の整数を表す)
で表される光反応性側鎖を有する請求項1~のいずれか1項に記載の組成物。
Figure 0007092313000027
The photoreactive polymer liquid crystal (A) is the following formula (14) or (15).
(In the formula, A is a single bond, -O-, -CH 2- , -COO-, -OCO-, -CONH-, -NH-CO-, -CH = CH-CO-O-, respectively. Or -O-CO-CH = CH-;
Y 1 represents a ring selected from a monovalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring and an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, or the same or selected from their substituents. It is a group consisting of 2 to 6 different rings bonded via a bonding group B, and the hydrogen atoms bonded to them are independently −COOR 0 (in the formula, R 0 is a hydrogen atom or 1 to 1 to carbon atoms). (Representing an alkyl group of 5), -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. May be substituted with an alkyloxy group;
l represents an integer of 1 to 12, m1 and m2 represent an integer of 1 to 3)
The composition according to any one of claims 1 to 4 , which has a photoreactive side chain represented by.
Figure 0007092313000027
前記(A)光反応性高分子液晶が、下記式(16)又は(17)(式中、Aは単結合、-O-、-CH-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NH-CO-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表す;
Xは、単結合、-COO-、-OCO-、-N=N-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表し、Xの数が2となるときは、X同士は同一でも異なっていてもよい;
lは、1~12の整数を表し、mは0~2の整数を表す)
で表される光反応性側鎖を有する請求項1~のいずれか1項に記載の組成物。
Figure 0007092313000028
The (A) photoreactive polymer liquid crystal has the following formula (16) or (17) (in the formula, A is a single bond, -O-, -CH 2- , -COO-, -OCO-, -CONH-. , -NH-CO-, -CH = CH-CO-O-, or -O-CO-CH = CH-;
X is a single bond, -COO-, -OCO-, -N = N-, -CH = CH-, -C≡C-, -CH = CH-CO-O-, or -O-CO-CH = Representing CH-, when the number of Xs is 2, the Xs may be the same or different;
l represents an integer of 1 to 12, and m represents an integer of 0 to 2)
The composition according to any one of claims 1 to 4 , which has a photoreactive side chain represented by.
Figure 0007092313000028
前記(A)光反応性高分子液晶が、下記式(20)(式中、Aは、単結合、-O-、-CH-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NH-CO-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表す;
は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環および炭素数5~8の脂環式炭化水素から選ばれる環を表すか、それらの置換基から選ばれる同一又は相異なった2~6の環が結合基Bを介して結合してなる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-COOR(式中、Rは水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を表す)、-NO、-CN、-CH=C(CN)、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素数1~5のアルキル基、又は炭素数1~5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
Xは、単結合、-COO-、-OCO-、-N=N-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表し、Xの数が2となるときは、X同士は同一でも異なっていてもよい;
lは1~12の整数を表し、mは0~2の整数を表す)で表される光反応性側鎖を有する請求項1~のいずれか1項に記載の組成物。
Figure 0007092313000029
The (A) photoreactive polymer liquid crystal has the following formula (20) (in the formula, A is a single bond, -O-, -CH 2- , -COO-, -OCO-, -CONH-, -NH. Represents -CO-, -CH = CH-CO-O-, or -O-CO-CH = CH-;
Y 1 represents a ring selected from a monovalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a pyrrole ring and an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, or the same or selected from their substituents. It is a group consisting of 2 to 6 different rings bonded via a bonding group B, and the hydrogen atoms bonded to them are independently −COOR 0 (in the formula, R 0 is a hydrogen atom or 1 to 1 to carbon atoms). (Representing an alkyl group of 5), -NO 2 , -CN, -CH = C (CN) 2 , -CH = CH-CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. May be substituted with an alkyloxy group;
X is a single bond, -COO-, -OCO-, -N = N-, -CH = CH-, -C≡C-, -CH = CH-CO-O-, or -O-CO-CH = Representing CH-, when the number of Xs is 2, the Xs may be the same or different;
The composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein l represents an integer of 1 to 12 and m represents an integer of 0 to 2) having a photoreactive side chain.
Figure 0007092313000029
請求項1~のいずれか1項に記載の光反応性液晶組成物を有する液晶セルを有して形成される調光素子。 A dimming device formed by having a liquid crystal cell having the photoreactive liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 9 . 請求項1~のいずれか1項に記載の光反応性液晶組成物を有する液晶セルを有して形成される調光素子であって、前記液晶セル内で(B)低分子液晶が所定の配向性を有する、上記調光素子。 A light control element formed by having a liquid crystal cell having the photoreactive liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 9 , wherein (B) a low molecular weight liquid crystal is predetermined in the liquid crystal cell. The above-mentioned dimming element having the orientation of.
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