(57)【要約】【課題】液晶カプセルを表示素子として使用するには、バインダーが必要である。特に、電気光学特性への影響が小さく、大きな電圧保持率及び高い耐水性を有するバインダーが求められている。【解決手段】液晶組成物を樹脂で覆った液晶カプセル、および少なくとも１つのアクリルアミドモノマーを含む水溶液からなるコート液、ならびにそれを塗布、乾燥、ＵＶ等を照射することで作製される機能性膜を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶組成物を樹脂で覆った液晶カプセルおよび少なくとも１つの重合性化合物からなるバインダーを含有するコート液。
【請求項２】
重合性化合物が、アクリルアミド化合物またはメタクリルアミド化合物である、請求項１に記載のコート液。
【請求項３】
バインダーが、第一成分として式（１）で表される少なくとも１つの化合物、および第二成分として式（２）で表される少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１または２に記載のコート液。
2019185024.tif 000020
（式（１）および式（２）において、Ｒ１およびＲ３はそれぞれ独立して、水素またはメチルであり；Ｒ２は、単結合または炭素数１〜２０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、互いに隣接しない任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−または式（ａ）で表される基で置き換えられてもよく；Ｒ４は、単結合または炭素数１〜２０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、互いに隣接しない任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｚ１は、−ＮＨ−または−Ｏ−であり；ｎは、１，２または３であり、
式（ａ）において、Ｒ５は水素又はメチルである）
【請求項４】
バインダーが、第一成分として式（１）における全てのＲ１が水素である少なくとも１つの化合物、および第二成分として式（２）におけるＲ３が水素である少なくとも１つの化合物を含有する、請求項３に記載のコート液。
【請求項５】
バインダーの重量に基づいて、第一成分の割合が１０〜８０重量％の範囲であり、第二成分の割合が２０〜８０重量％の範囲である、請求項３または４に記載のコート液。
【請求項６】
バインダーが、第一成分として、式（１−１）から式（１−４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項３から５のいずれか１項に記載のコート液。
2019185024.tif 000021
【請求項７】
バインダーが、第二成分として、式（２−１）から式（２−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項３から６のいずれか１項に記載のコート液。
2019185024.tif 000022
【請求項８】
バインダーが、第三成分として、１級または２級アミンを２つ以上有する多官能アミンおよび多官能チオールからなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項３から７のいずれか１項に記載のコート液。
【請求項９】
バインダーが、第三成分として、式（３−１）から式（３−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項３から８のいずれか１項に記載のコート液。
2019185024.tif 000023
【請求項１０】
バインダーの重量に基づいて、第三成分の割合が０．１重量％から１０重量％の範囲である、請求項８または９に記載のコート液。
【請求項１１】
コート液の重量に基づいて、固形分濃度が５重量％以上である、請求項１から１０のいずれか１項に記載のコート液。
【請求項１２】
コート液の固形分の重量に基づいて、液晶カプセルの固形分とバインダーの固形分の重量比率が５：５から９：１である、請求項１から１１のいずれか１項に記載のコート液。
【請求項１３】
液晶組成物をメラミン樹脂で覆った液晶カプセルが分散している、請求項１から１２のいずれか１項に記載のコート液。
【請求項１４】
液晶カプセルの平均粒子径が１０ｎｍ〜３８０ｎｍである、請求項１から１３のいずれか１項に記載のコート液。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項の記載のコート液を使用して形成される機能性膜。
【請求項１６】
コーティング装置を使用してコート液を薄膜状にし、加熱により水分を揮発させた後、ＵＶ等の照射により重合することで形成される、請求項１５に記載の機能性膜。
【請求項１７】
膜厚が０．５μｍ以上である、請求項１５または１６に記載の機能性膜。
【請求項１８】
電圧印加により光学変化を発現する、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の機能性膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重合性化合物と液晶カプセルを含有するコート液およびそれを加工して形成される機能性膜に関する。特に、電圧を印加することにより電気光学効果を示し、さらに大きな電圧保持率を有する機能性膜およびそれを形成することができる液晶カプセルを含有するコート液に関する。本発明のコート液は、機能性膜を形成する用途において、コーティング液と表記される場合がある。本発明のバインダーは、液晶カプセル同士を接着する物質であり、重合性成分（樹脂ともいう）で構成される。
【背景技術】
【０００２】
カプセルの中空部分に液晶組成物が内包された構造を有する液晶カプセルは、液晶表示素子として利用されており、特にフレキシブルディスプレイでの利用が期待されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、非特許文献１）。
具体的には、液晶カプセルとバインダーを含む混合物を、バーコーター等を利用して、櫛歯型（横電界）基板に塗布し、片側基板のみで駆動する液晶表示素子が知られている。このような液晶表示素子は、カー効果を用いて駆動させるものである。
【０００３】
このような片側基板のみで駆動する液晶表示素子に液晶カプセルを用いる場合、当該液晶カプセルの平均粒子径が、可視光の波長域の下限(約３８０ｎｍ)を超えると可視光の散乱が大きくなり、黒色を表示することが困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−６７８７８
【特許文献２】特開２０１０−２１１１８２
【特許文献３】韓国登録特許１５０６３２８
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Optics EXPRESS Vol. 21, No. 13 P15719-15727(1 July 2013)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液晶カプセルを表示素子として使用するには、バインダーが必要である。特に、電気光学特性への影響が小さく、大きな電圧保持率及び高い耐水性を有するバインダーが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、液晶組成物（１つまたは２つ以上の液晶化合物からなる液晶材料を含む組成物）を樹脂で覆った液晶カプセル、および少なくとも１つの重合性化合物を含有する水溶液からなるコート液、ならびにそれを使用して形成される機能性膜を発明するに至った。
【０００８】
本発明は、例えば以下の態様の発明を含む。
まず、液晶組成物を樹脂で覆った液晶カプセルと、１つまたは２つ以上の重合性化合物を含有する水溶液を混合したコート液である。次に、そのコート液を基板上にバーコーターまたはスリットコーター等で薄膜状に塗布し、水分を揮発させた後、ＵＶ等の照射および加熱により重合することで形成される機能性膜である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光学特性への影響が小さく、大きな電圧保持率および高い耐水性有する機能性膜およびそれを形成するためのコート液を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の機能性膜に電圧を印加する櫛歯電極の構造である。
【図２】本発明の機能性膜の光学特性評価用の測定光学系である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。「液晶組成物」および「液晶表示素子」の用語をそれぞれ「組成物」および「素子」と略すことがある。「液晶表示素子」は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。「液晶性化合物」は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物、および液晶相を有しないがネマチック相の温度範囲、粘度、誘電率異方性のような特性を調節する目的で組成物に混合される化合物の総称である。この化合物は、例えば１，４−シクロヘキシレンや１，４−フェニレンのような六員環を有し、その分子構造は棒状（rod like）である。「液晶カプセル」は、液晶組成物を樹脂で覆った材料である。「重合性化合物」は、重合体を生成させる目的で使用される化合物である。「重合性化合物」は、光重合開始剤と併用して、それにＵＶ等を照射することにより、光ラジカル重合させるのが一般的であるが、必ずしも光ラジカル重合によることに限定されない。式（１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を「化合物（１）」と略すことがある。「化合物（１）」は、式（１）で表される１つの化合物または２つ以上の化合物を意味する。他の式で表される化合物についても同様である。「置き換えられた」に関する「少なくとも１つの」は、位置だけでなく、その個数についても制限なく選択してよいことを意味する。「〜」を使用して表される数値範囲は、前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【００１２】
液晶組成物は、複数の液晶性化合物を混合することによって調製される。液晶性化合物の割合（含有量）は、この液晶組成物の重量に基づいた重量百分率（重量％）で表される。この液晶組成物に、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤のような添加物が必要に応じて添加される。添加物の割合（添加量）は、液晶性化合物の割合と同様に、液晶組成物の重量に基づいた重量百分率（重量％）で表される。重量百万分率（ｐｐｍ）が用いられることもある。重合開始剤および重合禁止剤の割合は、例外的に重合性化合物の重量に基づいて表される。
【００１３】
「ネマチック相の上限温度」を「上限温度」と略すことがある。「ネマチック相の下限温度」を「下限温度」と略すことがある。「比抵抗が大きい」は、組成物が初期段階において室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有し、そして長時間使用したあと室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有することを意味する。「電圧保持率が大きい」は、素子が初期段階において室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を有し、そして長時間使用したあと室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を有することを意味する。
【００１４】
「少なくとも１つの‘Ａ’は、‘Ｂ’で置き換えられてもよい」の表現は、‘Ａ’の数は任意であることを意味する。‘Ａ’の数が１つのとき、‘Ａ’の位置は任意であり、‘Ａ’の数が２つ以上のときも、それらの位置は制限なく選択できる。このルールは、「少なくとも１つの‘Ａ’が、‘Ｂ’で置き換えられた」の表現にも適用される。「少なくとも１つのＡが、Ｂ、Ｃ、またはＤで置き換えられてもよい」という表現は、任意のＡがＢで置き換えられる場合、任意のＡがＣで置き換えられる場合、および任意のＡがＤで置き換えられる場合、さらに複数のＡがＢ、Ｃ、Ｄの少なくとも２つで置き換えられる場合を含むことを意味する。例えば、少なくとも１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいアルキルには、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルケニル、アルケニルオキシアルキルが含まれる。なお、連続する２つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられて、−Ｏ−Ｏ−のようになることは好ましくない。
【００１５】
式（１）において、ｎが２のとき、２つのＲ１が存在する。この化合物において、２つのＲ１は、同一であってもよく、または異なってもよい。
【００１６】
アルキルは、直鎖状または分岐状であり、環状アルキルを含まない。直鎖状アルキルは、一般的に分岐状アルキルよりも好ましい。これらのことは、アルコキシ、アルケニルなどの末端基についても同様である。
【００１７】
本発明は、下記の項などである。
項１．液晶組成物を樹脂で覆った液晶カプセルおよび少なくとも１つの重合性化合物からなるバインダーを含有するコート液。
【００１８】
項２．重合性化合物が、アクリルアミド化合物またはメタクリルアミド化合物である、項１に記載のコート液。
【００１９】
項３．バインダーが、第一成分として式（１）で表される少なくとも１つの化合物、および第二成分として式（２）で表される少なくとも１つの化合物を含有する、項１または２に記載のコート液。
2019185024.tif 000003
（式（１）および式（２）において、Ｒ１およびＲ３はそれぞれ独立して、水素またはメチルであり；Ｒ２は、単結合または炭素数１〜２０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、互いに隣接しない任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−または式（ａ）で表される基で置き換えられてもよく；Ｒ４は、単結合または炭素数１〜２０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、互いに隣接しない任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｚ１は、−ＮＨ−または−Ｏ−であり；ｎは、１，２または３であり、
式（ａ）において、Ｒ５は水素又はメチルである）
【００２０】
項４．バインダーが、第一成分として式（１）における全てのＲ１が水素である少なくとも１つの化合物、および第二成分として式（２）におけるＲ３が水素である少なくとも１つの化合物を含有する、項３に記載のコート液。
【００２１】
項５．バインダーの重量に基づいて、第一成分の割合が１０〜８０重量％の範囲であり、第二成分の割合が２０〜８０重量％の範囲である、項３または４に記載のコート液。
【００２２】
項６．バインダーが、第一成分として、式（１−１）から式（１−４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項３から５のいずれか１項に記載のコート液。
2019185024.tif 000004
【００２３】
項７．バインダーが、第二成分として、式（２−１）から式（２−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項３から６のいずれか１項に記載のコート液。
2019185024.tif 000005
【００２４】
項８．バインダーが、第三成分として、１級または２級アミンを２つ以上有する多官能アミンおよび多官能チオールからなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項３から７のいずれか１項に記載のコート液。
【００２５】
項９．バインダーが、第三成分として、式（３−１）から式（３−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項３から８のいずれか１項に記載のコート液。
2019185024.tif 000006
【００２６】
項１０．バインダーの重量に基づいて、第三成分の割合が０．１重量％から１０重量％の範囲である、項８または９に記載のコート液。
【００２７】
項１１．コート液の重量に基づいて、固形分濃度が５重量％以上である、項１から１０のいずれか１項に記載のコート液。
【００２８】
項１２．コート液の固形分の重量に基づいて、液晶カプセルの固形分とバインダーの固形分の重量比率が５：５から９：１である、項１から１１のいずれか１項に記載のコート液。
【００２９】
項１３．液晶組成物をメラミン樹脂で覆った液晶カプセルが分散している、項１から１２のいずれか１項に記載のコート液。
【００３０】
項１４．液晶カプセルの平均粒子径が１０ｎｍ〜３８０ｎｍである、項１から１３のいずれか１項に記載のコート液。
【００３１】
項１５．項１から１４のいずれか１項の記載のコート液を使用して形成される機能性膜。
【００３２】
項１６．コーティング装置を使用してコート液を薄膜状にし、加熱により水分を揮発させた後、ＵＶ等の照射により重合することで形成される、項１５に記載の機能性膜。
【００３３】
項１７．膜厚が０．５μｍ以上である、項１５または１６に記載の機能性膜。
【００３４】
項１８．電圧印加により光学変化を発現する、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の機能性膜。
【００３５】
１．バインダー（重合性成分）
一般的に、得られた液晶カプセルは、水に分散した状態であるが、バインダー等を加えた溶液状態で用いられる。また、バインダーは１つまたは２つ以上であってもよい。バインダーとしては、（メタ）アクリルアミド、ＰＶＡ(ポリビニルアルコール)やカプセル壁として使用できるメラミン系等の水溶性化合物を用いることができる。また、水に分散された塩化ビニル系、酢酸ビニル系、アクリル系またはシリコーン系等のエマルションを使用することもできる。液晶カプセル内の内容物が漏れない状態で有れば、分散液中の水溶媒の置換を行うことができ、置換を行った溶媒に溶ける化合物をバインダーとして使用することもできる。さらに、バインダーはその後の工程で反応させることも可能である。
【００３６】
本発明のバインダーは、少なくとも１つの重合性化合物、少なくとも１つの式（１）で表される多官能の重合性化合物および少なくとも１つの式（２）で表される単官能の重合性化合物を含有する。必要に応じて、さらに式（３）で表される１級または２級アミンを２つ以上有する多官能アミンおよび多官能チオールからなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物を含有してもよい。
【００３７】
本発明のバインダーは、それを使用して形成した機能性膜において、液晶カプセルの分散性がよく、膜の表面平坦性がよく、基板への密着性がよく、重合後の耐水性がよく(撥水性がよく吸水しない)、電気光学特性に影響を及ぼさないように、光学異方性および誘電率異方性の値が液晶カプセルのそれらの値と類似しており、大きな電圧保持率を有していることが好ましい。
【００３８】
本発明のバインダーにおいて、機能性膜の強度を確保するために、第一成分は１０〜８０重量％が好ましく、２０〜８０重量％がさらに好ましく、２５〜７５重量％が特に好ましい。
本発明のバインダーにおいて、基板への密着性をよくするために、第二成分は２０〜８０重量％が好ましく、２５〜７５重量％がさらに好ましい。
【００３９】
第一成分としては、下記式（１）で表される化合物が挙げられる。
2019185024.tif 000007
（式（１）において、Ｒ１は独立して、水素またはメチルであり；Ｒ２は、単結合または炭素数１〜２０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、互いに隣接しない任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−または式（ａ）で表される基で置き換えられてもよく；ｎは、１，２または３であり；式（ａ）において、Ｒ５は水素又はメチルである。）
ただし、Ｒ２がアルキレンの場合に、このアルキレンの末端が式（ａ）で表される基で置き換えられて、隣のＮＨと組み合わされて、−Ｎ−Ｎ−となるのは好ましくない。
【００４０】
第一成分としては、式（１）で表される化合物の中でも、下記式（１−１）から（１−４）で表される化合物が好ましい。
2019185024.tif 000008
【００４１】
第一成分の少なくとも１つが式（１−１）で表される化合物であることが好ましい。
【００４２】
第二成分としては、下記式（２）で表される化合物が挙げられる。
2019185024.tif 000009
（式（２）において、Ｒ３は、水素またはメチルであり；Ｒ４は、単結合または炭素数１〜２０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、互いに隣接しない任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｚ１は、−ＮＨ−または−Ｏ−である。）
ただし、Ｒ４がアルキレンの場合に、このアルキレンの末端が−Ｏ−で置き換えられて、隣の−ＯＨと組み合わされて、−Ｏ−Ｏ−となるのは好ましくない。
【００４３】
第二成分としては、式（２）で表される化合物の中でも、下記式（２−１）から（２−３）で表される化合物が好ましい。
2019185024.tif 000010
【００４４】
１−１．架橋剤
強固な機能性膜を形成するために、バインダーとともに第三成分である架橋剤を使用することができる。架橋剤として、１級または２級アミンを２つ以上有する多官能アミンおよび多官能チオールは、単独で使用しても、複数種併用してもよい。架橋剤として使用する場合、例えばアミンまたはチオールはそれぞれ２〜６個有していることが好ましい。
１級または２級アミンを２つ以上有する多官能アミンおよび多官能チオールの合計の含有量は特に制限されないが、機能性膜の強度および耐水性をよくするために０．１重量％以上、相溶性および電圧保持率などを維持するために１０重量％以下であることが好ましく、０．５〜５重量％であることがより好ましい。
【００４５】
１−１−１．多官能アミン
１級アミンまたは２級アミンを少なくとも２つ以上有する多官能アミンは、特に限定されず、分子内に２つ以上の１級または２級アミンを有する化合物であればよい。また、多官能アミンには、１級アミンと２級アミンが両方含まれていてもよい。
１級アミンを有する多官能アミンとしては、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレングリコールビス（３−アミノプロピル）エーテルが好ましい。
【００４６】
１−１−２．多官能チオール
多官能チオールは、特に限定されず、分子内に２つ以上のチオールを有する化合物であればよい。多官能チオールとしては、１，６−ヘキサンジチオールが好ましい。
【００４７】
第三成分としては、式（３−１）から式（３−３）で表される化合物が挙げられる。
2019185024.tif 000011
【００４８】
１−２．光重合開始剤
本発明で使用される光重合開始剤は、バインダー水溶液中で機能するため水溶性であることが好ましい。具体的には、ＩＲＧＡＣＵＲＥ２９５９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＭＢＦ、ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３、ＩＲＧＡＣＵＲＥ７５４等が好ましく、ＩＲＧＡＣＵＲＥ２９５９が特に好ましい。
光重合開始剤は、重合を開始するために適切量使用されることが望ましい。コート液の固形分重量に基づいて、０．１〜１０重量部が好ましく、０．５〜７重量部がより好ましい。この範囲であれば、残留した光重合開始剤が電気光学特性に影響を及ぼすことがない。
【００４９】
本発明において、固形分重量とは、液晶カプセル水分散液やコート液などの全体の重量から揮発成分の重量を除いた成分の重量を示し、液晶カプセルの固形分重量は、液晶カプセル水分散液から揮発成分（水分）を除いた重量であり、バインダーの原料の固形分重量は、バインダーの原料水溶液（水分散液）（架橋剤、造膜助剤、重合開始剤、添加剤を含む）から揮発成分（水分）を除いた重量である。また、
コート液の固形分濃度は、コート液全体の重量を１００％としたとき、液晶カプセル水分散液およびバインダーの原料水溶液（水分散液）（架橋剤、造膜助剤、重合開始剤、添加剤を含む）から揮発成分（水分）を除いた重量％である。
本発明コート液において、固形分濃度は、製膜の観点から５重量％以上であり、コート液の保存安定性の観点から６０重量％以下である。より好ましくは１０重量％以上５０重量％以下、さらに好ましくは１５重量％以上４０重量％以下である。この範囲であれば、製膜やコート液の保存安定性が良好である。
【００５０】
２．液晶カプセル
本発明の液晶カプセルは、ＷＯ２０１６／０３５４５３Ａ１などに示されるように、液晶材料を含有する液晶組成物、界面活性剤およびカプセル壁を含む。具体的には、カプセル壁は閉曲面状であり、液晶組成物はカプセル壁の内側に配置される。また、カプセル壁の内側にはさらに界面活性剤の疎水性部分が配置され、カプセル壁の外側には界面活性剤の親水性基が配置される。閉曲面状の具体例としては、球面、楕円球面等が挙げられる。カプセル壁の組成は特に限定されないが、重合体が好ましく、メラミンポリマーがさらに好ましい。
液晶材料は１つまたは２つ以上の液晶化合物からなる材料である。また、界面活性剤は１つの化合物であっても、複数の化合物からなってもよい。
【００５１】
本発明の液晶カプセルにおける液晶材料の含有量は、液晶カプセルの全体量に対して５０〜９０重量％が好ましく、５５〜８０重量％がより好ましい。上記の内包量の範囲であれば、十分な液晶性能が得られるとともに、カプセル壁の相対厚みが十分になり破壊され難いものとなる。
【００５２】
界面活性剤の含有量は液晶材料に対して１〜５０重量％であることが好ましく、５〜４０重量％がさらに好ましい。カプセル壁の含有量は液晶材料に対して１〜６０重量％であることが好ましく、５〜４５重量％がさらに好ましい。
【００５３】
液晶カプセルの平均粒子径は１０〜３８０ｎｍである。表示品位という観点から、液晶カプセルの平均粒子径は３０〜２５０ｎｍが好ましく、３０〜２００ｎｍがさらに好ましい。なお、本明細書中、「平均粒子径」とは２５℃において光散乱法により５０回測定した粒子径の平均値である。
【００５４】
液晶組成物は、ネマチック相を有する組成物としての使用、光学活性化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用が可能である。
【００５５】
２−１．液晶組成物
液晶組成物は液晶材料を含み、任意に、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、二色性色素等の添加剤をさらに含んでもよい。
液晶組成物に含まれる液晶材料は、モノマーとの相溶性がよく、水に難溶性であれば、特に限定されない。また、液晶材料を含む液晶組成物は、例えば、ネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶、キラルネマチック液晶等が挙げられる。これらの中でも、ネマチック液晶が好ましい。
【００５６】
液晶材料は好ましくは、異なる特性の液晶化合物を含むことが好ましい。具体的には、ネマチック相の上限温度、粘度、光学異方性、誘電率異方性、比抵抗等について所定の特性を有することが好ましい。
なお、比抵抗や電圧保持率の観点から、シアノを有する化合物の割合が液晶組成物全体に対して３重量％未満であることが好ましい。
【００５７】
（１）液晶組成物に含まれるポジ液晶材料
誘電率異方性が正のポジ液晶組成物は主として、約−１０℃以下のネマチック相の下限温度、約７０℃以上の上限温度、約０．２０から約０．３５の範囲の光学異方性、そして約８から約４０の範囲の誘電率異方性を有する。液晶組成物を含有する素子は大きな電圧保持率を有する。この組成物はＡＭ素子に適し、透過型のＡＭ素子に特に適する。
ポジ液晶組成物は、ポジ液晶化合物のみを含むことが好ましく、ポジ液晶化合物と誘電率異方性がゼロかほぼゼロの液晶性化合物を含むことがさらに好ましい。
【００５８】
（２）液晶組成物に含まれるネガ液晶材料
誘電率異方性が負のネガ液晶組成物は、約−１０℃以下のネマチック相の下限温度、約７０℃以上の上限温度、約０．０８から約０．３５の範囲の光学異方性、そして約−２から約−２０の範囲の誘電率異方性を有する。液晶組成物を含有する素子は大きな電圧保持率を有する。この組成物はＡＭ素子に適し、透過型のＡＭ素子に特に適する。
ネガ液晶組成物は、ネガ液晶化合物のみを含むことが好ましく、ネガ液晶化合物と誘電率異方性がゼロかほぼゼロの液晶性化合物を含むことがさらに好ましい。
【００５９】
特に好適に液晶カプセルに使用される液晶組成物は、ＷＯ２０１５／１６２９５０Ａ１、ＷＯ２０１６／０６３５８５Ａ１、特開２０１７−２２２７７８などに具体的に記載されている。
【００６０】
２−２．界面活性剤
液晶カプセルの製造で用いられる界面活性剤は界面活性を有していれば特に限定されないが、液晶材料とカプセル壁の表面の両方に親和することが好ましい。
【００６１】
液晶材料及びカプセル壁の表面の両方に親和する界面活性剤としては、疎水性と親水性を共有する化合物であり、例えば、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、モノエチルエーテル、ブタンジオール、プロピレングリコール、プロピオン酸ペンタジオール等が挙げられ、液晶カプセルの製造で用いられる界面活性剤としては、ラジカル重合における電子供与性モノマーと無水マレイン酸の共重合体およびそれに類する重合体の加水分解物を用いることが好ましく、置換基を有していてもよいスチレンと無水マレイン酸の共重合体およびそれに類する重合体の加水分解物、およびアルケニルと無水マレイン酸の共重合体およびそれに類する重合体の加水分解物を用いることがより好ましく、スチレン−無水マレイン酸共重合体およびそれに類する重合体の加水分解物、および１−オクタデセン−無水マレイン酸共重合体およびそれに類する重合体の加水分解物を用いることが特に好ましい。また、２−エチルヘキシルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体およびそれに類する重合体の加水分解物も用いることができる。
【００６２】
本発明の界面活性剤の重量平均分子量は１，０００〜５００，０００が好ましく、５，０００〜５０，０００が特に好ましい。この範囲であれば、水に十分溶解し、粘度が上昇して混合が困難になることもない。
【００６３】
２−３．カプセル壁
液晶カプセルの製造で用いられるモノマーおよびプレポリマーは液晶カプセルのカプセル壁の材料となる。すなわち、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法によって、モノマーおよびプレポリマーが液晶組成物を包み込むように重合して、閉曲面状のカプセル壁を形成する。モノマーおよびプレポリマーは重合基を有すれば特に限定されない。
【００６４】
液晶カプセルの製造でカプセル壁に用いられるモノマーあるいはプレポリマーとして、例えば、ゼラチン、アミド樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、メラミン・フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂またはエポキシ樹脂等が挙げられる。液晶カプセルの製造で用いられるカプセル壁としては、メラミン樹脂または尿素−ホルマリン樹脂を用いることが好ましい。より好ましいカプセル壁は、メラミン樹脂である。
【００６５】
３．その他の添加剤
水を含有するコート液を電極付きのガラス等の基板に塗布する場合、基板に対するコート液の表面張力が高いため基板がコート液をはじいてしまい、バーコーターあるいはスリットコーター等のコーティング装置でうまく塗れないことがある。基板への塗布性をよくするために表面調整剤、または増粘剤を使用することができる。
【００６６】
３−１．表面調整剤
表面調整剤は、コート液の表面張力を下げて基板への塗布性をよくするために添加され、界面活性剤またはレベリング剤が使用される。特に、電気光学特性または電圧保持率等に影響を及ぼさない添加剤が好ましく、具体的には、ＢＹＫ−ＵＶ３５３０、ＢＹＫ−３４８、ＢＹＫ−３８１、ＢＹＫ−３４４０、Ｆ−４７７、Ｆ−５５３およびＦ−５５６等が好ましく、ＢＹＫ−ＵＶ３５３０、Ｆ−４７７、Ｆ−５５３およびＢＹＫ−３４８がより好ましい。添加剤の含有量は、コート液の水分に対して、表面張力を下げるために０．１重量部以上、電気光学特性または電圧保持率等を維持するために１０重量部以下が好ましい。
【００６７】
３−２．増粘剤
増粘剤は、コート液の粘度を上げる（相対的にコート液の水分濃度を下げる）ために添加され、粘弾性調整剤が使用される。特に、電気光学特性または電圧保持率等に影響を及ぼさない添加剤が好ましく、具体的には、ＳＮ−シックナー６０１、ＳＮ-シックナー６１２、ＳＮ-シックナー６１２ＮＣ、ＳＮ−シックナー６１９、ＳＮ−シックナー６２１Ｎ、ＳＮ−シックナー６２１ＴＦ、ＳＮ−シックナー６２３Ｎ、ＳＮ−シックナー６２５Ｎ、ＳＮ−シックナー６６０Ｔ、ＳＮ−シックナー６６５Ｔ、ＳＮ−シックナー６１５、ＳＮ−シックナー６１７、ＳＮ−シックナー６１８、ＳＮ−シックナー６３０、ＳＮ−シックナー６３４、ＳＮ−シックナー６３６およびＳＮ−シックナー６４０が好ましく、ＳＮ−シックナー６１２がより好ましい。添加剤の含有量は、コート液の水分に対して、表面張力を下げるために０．１重量部以上、電気光学特性または電圧保持率等を維持するために１０重量部以下が好ましい。
【００６８】
コート液の調製は、例えば、攪拌中のバインダー水溶液に対して液晶カプセルを少量ずつ滴下する。液晶カプセルがバインダーに均一に分散するために、滴下する速度は０．２ｍｌ／秒以下が好ましく、滴下後の攪拌時間は２０分以上が好ましい。攪拌後は、工程中に溶解した気体を取り除くために、減圧または超音波による脱泡工程を行うことが好ましい。
【００６９】
機能性膜の形成は、バーコーターあるいはスリットコーターのようなコーティング装置を使用して、コート液を基板上に薄膜状に塗布して（塗布工程）、ホットプレートあるいは循環式恒温槽等で加熱して揮発成分（主に水分）を蒸発させ（乾燥工程）、ＵＶ等の照射または加熱により重合する（重合工程）ことによりおこなわれる。乾燥工程の温度および時間はＴＧ／ＤＴＡ等の装置を使用して決定することが好ましい。溶媒が水の場合は、乾燥温度は５０〜１００℃、乾燥時間は３０〜１２０分が好ましい場合が多い。重合工程の重合強度および時間は、重合性成分、架橋剤、重合開始剤により影響を受けるので、ＰｈｏｔｏＤＳＣ等の装置を使用して決定することが好ましい。ＵＶ等を照射する場合は、液晶材料へのダメージを考慮して３５０ｎｍ以下のスペクトルをカットするフィルター等を使用することが好ましい。
【００７０】
機能性膜における液晶カプセルとバインダーの重量比率は、電圧印加による大きな光学変化を得るために液晶カプセルの比率は５割以上が好ましく、７割がより好ましい。一方で、機能性膜の強度または柔軟性を維持するためにバインダーの比率は２割以上が好ましく、４割がより好ましい。
機能性膜の膜厚は、櫛歯型（横電界）基板などの片側基板のみで駆動する場合、電圧を印加して十分な光学変化を得るために０．５μｍ以上、電圧印加効果の及ばない領域による透過率の低下を防ぐために１０μｍ以下が好ましく、１〜６μｍがより好ましい。
【実施例】
【００７１】
実施例により本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例によっては制限されない。本発明は、実施例の組成物の少なくとも２つを混合した混合物をも含む。合成した化合物は、ＮＭＲ分析などの方法により同定した。化合物、組成物及び加工物の特性は、下記に記載した方法により測定した。
【００７２】
ＮＭＲ分析：測定には、ブルカーバイオスピン社製のＤＲＸ−５００を用いた。１Ｈ−ＮＭＲの測定では、試料をＣＤＣｌ３などの重水素化溶媒に溶解させ、測定は、室温で、５００ＭＨｚ、積算回数１６回の条件で行った。テトラメチルシランを内部標準として用いた。１９Ｆ−ＮＭＲの測定では、ＣＦＣｌ３を内部標準として用い、積算回数２４回で行った。核磁気共鳴スペクトルの説明において、ｓはシングレット、ｄはダブレット、ｔはトリプレット、ｑはカルテット、ｑｕｉｎはクインテット、ｓｅｘはセクステット、ｍはマルチプレット、ｂｒはブロードであることを意味する。
【００７３】
ガスクロマト分析：測定には島津製作所製のＧＣ−１４Ｂ型ガスクロマトグラフを用いた。キャリアーガスはヘリウム（２ｍＬ／分）である。試料気化室を２８０℃に、検出器（ＦＩＤ）を３００℃に設定した。成分化合物の分離には、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムＤＢ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ；固定液相はジメチルポリシロキサン；無極性）を用いた。このカラムは、２００℃で２分間保持したあと、５℃／分の割合で２８０℃まで昇温した。試料はアセトン溶液（０．１重量％）に調製したあと、その１μＬを試料気化室に注入した。記録計は島津製作所製のＣ−Ｒ５Ａ型Chromatopac、またはその同等品である。得られたガスクロマトグラムは、成分化合物に対応するピークの保持時間およびピークの面積を示した。
【００７４】
試料を希釈するための溶媒は、クロロホルム、ヘキサンなどを用いてもよい。成分化合物を分離するために、次のキャピラリカラムを用いてもよい。Agilent Technologies Inc.製のＨＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Restek Corporation製のＲｔｘ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、SGE International Pty. Ltd製のＢＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）。化合物ピークの重なりを防ぐ目的で島津製作所製のキャピラリカラムＣＢＰ１−Ｍ５０−０２５（長さ５０ｍ、内径０．２５ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）を用いてもよい。
【００７５】
組成物に含有される液晶性化合物の割合は、次のような方法で算出してよい。液晶性化合物の混合物をガスクロマトグラフ（ＦＩＤ）で検出する。ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は液晶性化合物の割合（重量比）に相当する。上に記載したキャピラリカラムを用いたときは、各々の液晶性化合物の補正係数を１とみなしてよい。したがって、液晶性化合物の割合（重量％）は、ピークの面積比から算出することができる。
【００７６】
測定試料：組成物の特性を測定するときは、組成物をそのまま試料として用いた。化合物の特性を測定するときは、この化合物（１５重量％）を母液晶（８５重量％）に混合することによって測定用の試料を調製した。測定によって得られた値から外挿法によって化合物の特性値を算出した。（外挿値）＝｛（試料の測定値）−０．８５×（母液晶の測定値）｝／０．１５。この割合でスメクチック相（または結晶）が２５℃で析出するときは、化合物と母液晶の割合を１０重量％：９０重量％、５重量％：９５重量％、１重量％：９９重量％の順に変更した。この外挿法によって化合物に関する上限温度、光学異方性、粘度、および誘電率異方性の値を求めた。
【００７７】
下記の母液晶を用いた。成分化合物の割合は重量％で示した。
2019185024.tif 000012
【００７８】
測定方法：特性の測定は下記の方法で行った。これらの多くは、社団法人電子情報技術産業協会（Japan Electronics and Information Technology Industries Association；以下ＪＥＩＴＡという）で審議制定されるＪＥＩＴＡ規格（ＪＥＩＴＡ・ＥＤ−２５２１Ｂ）に記載された方法、またはこれを修飾した方法であった。測定に用いたＴＮ素子には、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を取り付けなかった。
【００７９】
（１）ネマチック相の上限温度（ＮＩ；℃）：偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、１℃／分の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を測定した。
【００８０】
（２）ネマチック相の下限温度（ＴＣ；℃）：ネマチック相を有する試料をガラス瓶に入れ、０℃、−１０℃、−２０℃、−３０℃、および−４０℃のフリーザー中に１０日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−２０℃ではネマチック相のままであり、−３０℃では結晶またはスメクチック相に変化したとき、ＴＣを＜−２０℃と記載した。
【００８１】
（３）粘度（バルク粘度；η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定には東京計器株式会社製のＥ型回転粘度計を用いた。
【００８２】
（４）粘度（回転粘度；γ１；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定は、M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995)に記載された方法に従った。ツイスト角が０°であり、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５μｍであるＴＮ素子に試料を入れた。この素子に１６Ｖから１９．５Ｖの範囲で０．５Ｖ毎に段階的に印加した。０．２秒の無印加のあと、ただ１つの矩形波（矩形パルス；０．２秒）と無印加（２秒）の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流（transient current）のピーク電流（peak current）とピーク時間（peak time）を測定した。これらの測定値とM. Imaiらの論文中の４０頁記載の計算式（８）とから回転粘度の値を得た。この計算で必要な誘電率異方性の値は、この回転粘度を測定した素子を用い、下に記載した方法で求めた。
【００８３】
（５）光学異方性（屈折率異方性；Δｎ；２５℃で測定）：測定は、波長５８９ｎｍの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料を主プリズムに滴下した。屈折率ｎ‖は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率ｎ⊥は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学異方性の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥、の式から計算した。カー効果による光学変化を利用するモードにおいては、光学異方性と誘電率異方性の積が大きい方が望ましいため、光学異方性はできる限り大きい方が好ましい。光学異方性は好ましくは０．２０〜０．３５の範囲であり、さらに好ましくは０．２３〜０．３２の範囲である。
【００８４】
（６）誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が９μｍであり、そしてツイスト角が８０度であるＴＮ素子に試料を入れた。この素子にサイン波（１０Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。この素子にサイン波（０．５Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。誘電率異方性は駆動電圧を低減するために大きい方が望ましい。特に、高分子安定化あるいはカプセル化などにより液晶組成物にかかる電界が制限されるモードにおいては、駆動電圧が高くなる傾向があるため、誘電率異方性はできる限り大きい方が好ましい。また、カー効果による光学変化を利用するモードにおいては、光学異方性と誘電率異方性の積が大きい方が望ましいため、誘電率異方性はできる限り大きい方が好ましい。誘電率異方性は好ましくは８〜４０の範囲であり、さらに好ましくは１０〜３０の範囲である。
【００８５】
（７）しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が０．４５／Δｎ（μｍ）であり、ツイスト角が８０度であるノーマリーホワイトモード（normally white mode）のＴＮ素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧（３２Ｈｚ、矩形波）は０Ｖから１０Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が９０％になったときの電圧で表した。
【００８６】
（８）弾性定数（Ｋ；２５℃で測定；ｐＮ）：測定には横河・ヒューレットパッカード株式会社製のＨＰ４２８４Ａ型ＬＣＲメータを用いた。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が２０μｍである水平配向素子に試料を入れた。この素子に０ボルトから２０ボルト電荷を印加し、静電容量および印加電圧を測定した。測定した静電容量（Ｃ）と印加電圧（Ｖ）の値を「液晶デバイスハンドブック」（日刊工業新聞社）、７５頁にある式（２．９８）、式（２．１０１）を用いてフィッティングし、式（２．９９）からＫ１１およびＫ３３の値を得た。次に同１７１頁にある式（３．１８）に、先ほど求めたＫ１１およびＫ３３の値を用いてＫ２２を算出した。弾性定数は、このようにして求めたＫ１１、Ｋ２２、およびＫ３３の平均値で表した。
【００８７】
（９）比抵抗（ρ；２５℃で測定；Ωｃｍ）：電極を備えた容器に試料１．０ｍＬを注入した。この容器に直流電圧（１０Ｖ）を印加し、１０秒後の直流電流を測定した。比抵抗は次の式から算出した。（比抵抗）＝｛（電圧）×（容器の電気容量）｝／｛（直流電流）×（真空の誘電率）｝。
【００８８】
（１０）ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）観察：上質中性紙またはガラスの上にダイコーター、スピンコーターまたはバーコーターを使用して液晶カプセル水分散液を塗工し、ホットプレートまたはドライヤーを使用して液晶カプセル水分散液中の水分を蒸発させて試料を作製した。試料をＳＥＭ観察用試料台に導電テープで固定し、スパッタ装置（株式会社日立ハイテクノロジーズ製：Ｅ−１０４５）を使用し白金を蒸着した。この試料台をＳＥＭ（株式会社日立ハイテクノロジーズ製：ＳＵ−７０）に取り付けた。加速電圧(０．５〜１．０ｋＶ)、倍率（１ｋ〜５０ｋ）などを変更しながら、試料を観察した。
【００８９】
（１１）カプセルの平均粒子径測定：本発明において、測定には、日機装株式会社製の動的光散乱式粒度分析計（ナノトラックＵＰＡ）を用いた。液晶カプセル水分散液を超純水で適切な濃度に希釈したサンプルを調製し、２５℃にて平均粒子径を測定した。
【００９０】
（１２−１）Ｔ０およびＴ１００の設定
光学系は図２に示したように、偏光顕微鏡（ニコン製  エクリプスＬＶ１００ＰＯＬ）に付属するＬＥＤ光源（３）（ケイエイブイ製  Ｂ１８０−５６００Ｋ）、Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ（４）、Ａｎａｌｙｚｅｒ（６）、櫛歯電極有するガラスセル（５）および光測定器（７）により構成し、ガラス基板（５）は、図１に示した櫛型電極の線方向がそれぞれの偏光板に対して４５°となるように、また、光源（３）の入射角度が垂直となるようにセットした。透過光は、光測定器（７）（ＹＯＫＯＧＡＷＡ製  ３２９８Ｆ）を使用して測定し、クロスニコルで測定した透過光を透過率０％（Ｔ０）、パラニコルで測定した透過光を透過率１００％（Ｔ１００）と設定した。
（１２−２）Ｖ１０、Ｔｍｉｎ、Ｔｍａｘの測定
機能性膜を形成した櫛歯電極有するガラスセルに、任意波形発生器（Ａｇｉｌｅｍｔ製  ３３２２０Ａ）およびバイポーラ電源（ＮＦ製  ＨＳＡ４０５１）により電圧（矩形波（６０Ｈｚ））を印加し、透過率が１０％まで上昇する電圧をＶ１０（単位：Ｖ）とした。また、電圧を０Ｖ印加したときの透過率をＴｍｉｎ（単位：％）、最大となる透過率をＴｍａｘ（単位：％）とした。
【００９１】
（１３）膜厚測定（単位：μｍ）
機能性膜を形成した櫛歯電極有するガラスセルの一部から機能性膜を削りだし、その段差を微細形状測定装置（ＫＬＡ  ＴＥＮＣＯＲ（株）製アルファステップＩＱ）で測定して膜厚を決定した。
【００９２】
（１４）固形分濃度の測定（単位：％）
液晶カプセルとバインダーを含むコート液の固形分濃度は、水分計（島津製作所製  ＭＯＣ６３ｕ）を使用して測定した。
【００９３】
１．液晶カプセルＡの調製
５．２４ｗｔ％のスチレン−無水マレイン酸共重合体（分子量約３５万）水溶液（１６０ｇ）と超純水（７０ｇ）をステンレスビーカーに入れて、ホモジナイザー（ＩＫＡＴ２５）で攪拌した。そこへ、以下の液晶組成物１（４０ｇ）を少しずつ投入した後、３分間攪拌して乳化した。この乳化物（２２６．６ｇ）をナノヴェイタ（吉田機械興業株式会社：ＮＶＬ−ＥＳ００８−Ｄ）に投入し、押し出し圧力１５０ＭＰａで３回通過させた。（工程Ｃ）その後、８０℃に加熱し、攪拌機（ＨＥＩＤＯＮ製：ハイパワー汎用攪拌機ＢＬｈ１２００）で攪拌しながらメラミンプレポリマー（８．４ｇ）を投入し、２時間攪拌した。反応混合物を室温に戻した後、１０ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ７に調整し、液晶カプセル水分散液を得た。
液晶カプセル水分散液を超純水で適切な濃度に希釈したサンプルを調製し、日機装株式会社製の動的散乱式粒度分析計（ナノトラックＵＰＡ）で観察したところ、平均粒子径約２００ｎｍの液晶カプセルが確認された。
【００９４】
２．液晶カプセルＢの調製
１３．６ｗｔ％のスチレン−無水マレイン酸共重合体（分子量約５，５００）水溶液（４４．０ｇ）と超純水（７６．０ｇ）をステンレスビーカーに入れて、ホモジナイザー（ＩＫＡＴ２５）で攪拌した。そこへ、液晶組成物１（１８ｇ）を少しずつ投入した後、３分間攪拌して乳化した。この乳化物（１２６．５ｇ）をスターバースト（株式会社スギノマシン：ＨＪＰ−２５００１）に投入し、押し出し圧力１５０ＭＰａで３回通過させた。その後、７０℃に加熱し、攪拌機（ＨＥＩＤＯＮ製：ハイパワー汎用攪拌機ＢＬｈ１２００）で攪拌しながらメラミンプレポリマー（６．６g）を投入し、１５分間攪拌した後、８０℃に昇温し１０５分間攪拌した。反応混合物を室温に戻した後、１．００ｗｔ％アンモニア水溶液でｐＨ７に調整し、液晶カプセル水分散液を得た。
液晶カプセル水分散液を超純水で適切な濃度に希釈したサンプルを調製し、日機装株式会社製の動的散乱式粒度分析計（ナノトラックＵＰＡ）で観察したところ、平均粒子径約１３０ｎｍの液晶カプセルが確認された。
【００９５】
３．液晶カプセルＣの調製  
６．１ｗｔ％の１−オクタデセン−無水マレイン酸共重合体（分子量約３６，０００）水溶液（１４８．０ｇ）と超純水（２.０ｇ）をステンレスビーカーに入れて、ホモジナイザー（ＩＫＡＴ２５）で攪拌した。そこへ、液晶組成物１（２７．８ｇ）を少しずつ投入した後、３分環攪拌して乳化した。この乳化物（１６６．８ｇ）をスターバースト（株式会社スギノマシン：ＨＪＰ−２５００１）に投入し、押し出し圧力１５０ＭＰａで５回通過させた。その後、７０℃に加熱し、攪拌機（ＨＥＩＤＯＮ製：ハイパワー汎用攪拌機ＢＬｈ１２００）で攪拌しながらメラミンプレポリマー（１１．１g）を投入し、１５分間攪拌した後、８０℃に昇温し１０５分間攪拌し、液晶カプセル水分散液を得た。
液晶カプセル水分散液を超純水で適切な濃度に希釈したサンプルを調製し、日機装株式会社製の動的散乱式粒度分析計（ナノトラックＵＰＡ）で観察したところ、平均粒子径約１７０ｎｍの液晶カプセルが確認された。
【００９６】
［液晶組成物１］
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２                            ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３                            ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４                            ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２                                ３％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３                                ３％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４                                ３％  
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ              ９％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）−Ｆ          ３％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      ２％
４−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      ７％
５−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      ７％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      ６％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    ３％
２−ＢＴＢ−Ｏ１                                  ７．８％
３−ＢＴＢ−Ｏ１                                  ７．８％
４−ＢＴＢ−Ｏ１                                  ７．８％
４−ＢＴＢ−Ｏ２                                  ７．８％
５−ＢＴＢ−Ｏ１                                  ７．８％
ＮＩ＝９０．０℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．２４６；Δε＝９．４；Ｖｔｈ＝１．８８Ｖ；η＝４２．７ｍＰａ・ｓ．
上記化合物の記号は、下記表Ａの表記法に従っている。
【００９７】
2019185024.tif 000013
【００９８】
４．コート液の調製
表１に調製したコート液の組成を示す。表中の数値は各成分の固形分の重量％である。式（１−１）等で表される化合物を含むバインダー水溶液（または水分散液）を調製し、液晶組成物１を樹脂で覆った液晶カプセル水分散液がバインダー水溶液に均一に分散するようにマグネチックスターラー等で攪拌しながら混合した。この混合液は、気泡または水中の気体を除去する目的で減圧された（例えば、減圧度：１ｋＰａ、減圧時間：３０分）。光重合開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ２９５９はバインダーの重量に対して７重量部添加した。
【００９９】
表１  コート液の組成
2019185024.tif 000014
2019185024.tif 000015
【０１００】
５．機能性膜の形成
オートコーター（ＲＫ社製：Ｋコントロールコーター）および所定の膜厚になるように選定したワイヤーバーを用いて、表１に示すコート液を櫛歯電極有するガラスセルに塗膜した。ホットプレート（設定温度は５０℃）で３０分加熱し水分を除去した。このガラスセルに、窒素雰囲気下、３５０ｎｍ以下カットフィルターを用いてＵＶ露光（３６５ｎｍでの積算基光量１２００ｍＪ）することで重合反応を行い、機能性膜を形成した。
【０１０１】
６．機能性膜の物性評価
表２に実施例１〜１１で形成した機能性膜の評価結果を示す。
表２  機能性膜の評価結果
2019185024.tif 000016
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【０１０２】
７．コート液の調製
表３に調製したコート液の組成を示す。表中の数値は各成分の固形分の重量％である。式（１−１）等で表される化合物を含むバインダー水溶液（または水分散液）を調製し、液晶組成物を樹脂で覆った液晶カプセル水分散液がバインダー水溶液に均一に分散するようにマグネチックスターラー等で攪拌しながら混合した。この混合液は、気泡または水中の気体を除去する目的で減圧された（例えば、減圧度：１ｋＰａ、減圧時間：３０分）。また、光重合開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ２９５９はバインダーの重量に対して３．５重量部添加し、表面調整剤ＢＹＫ−ＵＶ３５３０は水分に対して０．５重量部添加した。
表３  コート液の調整
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【０１０３】
８．機能性膜の形成
オートコーター（ＲＫ社製：Ｋコントロールコーター）および所定の膜厚になるように選定したワイヤーバーを用いて、表３に示すコート液を櫛歯電極有するガラスセルに塗膜した。ホットプレート（設定温度は６０℃）３０分加熱し水分を除去した。このガラスセルに、窒素雰囲気下、３５０ｎｍ以下カットフィルターを用いてＵＶ露光（３６５ｎｍでの積算基光量１２００ｍＪ）することで重合反応を行い、機能性膜を形成した。実施例１８は、ホットプレート（設定温度：１００℃）上でさらに３時間加熱することで重合反応をおこない、機能性膜を形成した。
【０１０４】
９．機能性膜の物性評価
表４に実施例１２〜１８で形成した機能性膜の評価結果を示す。
表４  機能性膜の評価結果
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【０１０５】
本発明のバインダーにより、液晶カプセルが均一に分散された機能性膜が調製され、この機能性膜に電圧を印加すると良好な光学特性が得られた。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
この機能性膜は、光学的に等方性を示し、光学的に等方性を示す液晶層で駆動される液晶表示素子に利用できる。さらには、ＩＰＳまたはＦＦＳのモードの素子に用いることができる。その素子は良好な光学特性を有する。
【符号の説明】
【０１０７】
１・・・電極１
２・・・電極２
３・・・光源
４・・・偏光子（偏光板）（Polarizer）
５・・・櫛型電極セル
６・・・検光子（偏光板）（Analyzer）
７・・・受光器（Photodetector）
【図１】
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【図２】
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