JP2005225831A - 重合性化合物、及び重合性組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 −２０℃〜７０℃の温度範囲においても低電圧駆動可能な光散乱型液晶デバイスの調光層形成材料として使用できる、新規重合性化合物を提供することにある。
【解決手段】 一般式（１）で表される重合性化合物を提供する。
【化２】
一般式（１）
【００００】
（式中、Ｘ１は−Ｏ−ＣＨ２−、Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ２−、−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２Ｏ−、又は−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ−を表し、Ｒ１は炭素数２〜３０のアルキレン基、アルキルトリイル基、アルキルテトライル基等を表す。Ｒ２は、炭素数４〜３０のアルキル基を表す。Ｒ３は水素又はメチル基を表す。Ｒ４は炭素原子数２〜５のアルキル基を表す。Ｘ２及びＸ３は各々独立して−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−又は単結合を表す。ｍは２〜４の整数を表す。）
【選択図】 なし
【解決手段】 一般式（１）で表される重合性化合物を提供する。
【化２】
一般式（１）
【００００】
（式中、Ｘ１は−Ｏ−ＣＨ２−、Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ２−、−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２Ｏ−、又は−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ−を表し、Ｒ１は炭素数２〜３０のアルキレン基、アルキルトリイル基、アルキルテトライル基等を表す。Ｒ２は、炭素数４〜３０のアルキル基を表す。Ｒ３は水素又はメチル基を表す。Ｒ４は炭素原子数２〜５のアルキル基を表す。Ｘ２及びＸ３は各々独立して−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−又は単結合を表す。ｍは２〜４の整数を表す。）
【選択図】 なし
Description
本発明は新規重合性化合物に関し、更に詳しくは、幅広い温度範囲において低電圧駆動が可能で電気光学特性に優れる光散乱型液晶デバイスの調光層形成材料に好適に使用できる重合性化合物に関する。
情報化社会の進展に伴い、情報通信材料の需要がますます高まっている。特に、光散乱型の液晶デバイスは、偏光板が不要なことや視野角依存性が少ないことから、広告板、装飾表示板、時計、コンピューター、プロジェクション、デジタルペーパー、携帯用情報端末、光シャッター、などの液晶表示素子又は光学素子として大きく期待されている。
光散乱型液晶デバイスとして、ラジカル重合性組成物と液晶組成物とからなる調光層形成材料に光照射又は加熱して得た、ポリマーマトリックスと液晶組成物とからなる調光層を有する液晶デバイスが知られている。
該デバイスには、使用する液晶化合物の種類には左右されず、幅広い温度範囲（例えば−２０℃〜７０℃位の温度範囲）において駆動電圧の変化が小さいこと、且つ、駆動電圧の絶対値は２０Ｖ以下であることが求められている。特に液晶駆動方式がＴＦＴ駆動の場合は１０Ｖ以下の低電圧化が不可欠である。
このため、これらの特性を満たすような、重合性化合物の開発が進められている。
該デバイスには、使用する液晶化合物の種類には左右されず、幅広い温度範囲（例えば−２０℃〜７０℃位の温度範囲）において駆動電圧の変化が小さいこと、且つ、駆動電圧の絶対値は２０Ｖ以下であることが求められている。特に液晶駆動方式がＴＦＴ駆動の場合は１０Ｖ以下の低電圧化が不可欠である。
このため、これらの特性を満たすような、重合性化合物の開発が進められている。
例えば、一分子内に炭素原子数４〜２０の直鎖又は分岐アルキル基を有する側鎖型多官能（メタ）アクリレート、及びこれを使用した液晶デバイスが知られている。（例えば、特許文献１参照。）多官能（メタ）アクリレートであるので調光層内に残存する未重合の化合物を低減することができる。具体的には、誘電率異方性が２７．８である極性の高いシアノ系液晶組成物と、長鎖の直鎖アルキル基を有する多官能（メタ）アクリレートのみを使用した液晶デバイスで、０〜５０℃の範囲において駆動電圧約７Ｖを達成する。しかし、０℃以下の極低温域では駆動電圧が上昇する傾向にあった。また、長鎖の分岐アルキル基を有する多官能（メタ）アクリレートのみを使用した液晶デバイスは、直鎖アルキル基と比較して温度変化は小さく、０℃の近辺でも駆動電圧が急激に変化することがないが、駆動電圧の絶対値は１０Ｖ以上と高くなる傾向にあった。
一方、１分子中に、側鎖として炭素原子数４〜２５の直鎖アルキル基と炭素原子数４〜２６の分岐アルキル基の両方を有する多官能（メタ）アクリレート、及び、これを使用した液晶デバイスが知られている。（例えば、特許文献３参照。）該多官能（メタ）アクリレートを使用することで、ポリマーマトリックス中に直鎖アルキル基と分岐アルキル基の両方を、ある一定の範囲の割合で組み込めることができ、誘電率異方性が２９．６の液晶組成物を使用して駆動電圧５Ｖを達成できる。またモノマーが残存しにくいので、光、熱等による劣化を防ぐことができる。
しかし、１分子に組み込める直鎖アルキル基と分岐アルキル基の比率が限られるので、ポリマーマトリックス中に組み込める直鎖アルキル基と分岐アルキル基の比率が限られ、駆動電圧の温度変化の調整に限界があった。
また、側鎖として炭素原子数４〜２５の直鎖アルキル基と炭素原子数４〜２６の分岐アルキル基の両方を有する多官能（メタ）アクリレートの合成工程が多いために、製造コストが高いといった欠点があった。
また、側鎖として炭素原子数４〜２５の直鎖アルキル基と炭素原子数４〜２６の分岐アルキル基の両方を有する多官能（メタ）アクリレートの合成工程が多いために、製造コストが高いといった欠点があった。
本発明が解決しようとする課題は、−２０℃〜７０℃の幅広い温度範囲においても低電圧駆動可能な、ポリマーマトリックス及び液晶組成物からなる調光層を有する光散乱型液晶デバイスの調光層形成材料として好適に使用できる、アルキル側鎖を有するポリマーマトリックスを形成する新規重合性化合物を提供することにある。
本発明者らは、一般式（１）で表される重合性化合物を使用することで上記課題を解決した。
一般式（１）
（式中、Ｘ１は−Ｏ−ＣＨ２−、−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ２−、−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２Ｏ−、又は−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ−を表す。Ｒ１は、ｍが２のときは、炭素数２〜３０のアルキレン基（但し、該基中に存在し、Ｘ３と直接結合しない１個又は２個以上のメチレン基は、場合によりそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接に結合しないものとして、−Ｏ−、アリーレン基、又は炭素数３〜１０のシクロアルキレン基で置き換えられていても良い）、炭素数６〜１８のアリーレン基、炭素数３〜１０のシクロアルキレン基、又は、−Ｙ−Ｒ５−Ｙ− （但し、Ｙはアリーレン基又は炭素数３〜１０のシクロアルキレン基を表し、Ｒ５は単結合又は炭素数１〜１５のアルキレン基（但し、アルキレン基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、場合によりそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接に結合しないものとして、−Ｏ−で置き換えられていても良い）を表す。）を表す。ｍが３のときは、炭素数２〜３０のアルキルトリイル基（但し、該基中に存在し、Ｘ３と直接結合しない１個又は２個以上のメチレン基は、場合によりそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接に結合しないものとして、−Ｏ−、アリーレン基、又は炭素数３〜１０のシクロアルキレン基で置き換えられていても良い）を表す。ｍが４のときは、炭素数２〜３０のアルキルテトライル基（但し、該基中に存在し、Ｘ３と直接結合しない１個又は２個以上のメチレン基は、場合によりそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接に結合しないものとして、−Ｏ−、アリーレン基、又は炭素数３〜１０のシクロアルキレン基で置き換えられていても良い）を表す。Ｒ１はハロゲン原子、炭素数１〜８のアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、及びアルカノイル基からなる群から選ばれる少なくとも１つの置換基を有していてもよい。Ｒ２は、炭素数４〜３０のアルキル基を表す（但し、アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、場合によりそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接に結合しないものとして、−Ｏ−又はアリーレン基で置き換えられていても良い）。Ｒ３は水素又はメチル基を表す。Ｒ４は炭素原子数２〜５のアルキル基を表す。Ｘ２は−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−又は単結合を表す。Ｘ３は−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−又は単結合を表す。ｍは２〜４の整数を表す。）
また、本発明は、前記記載の重合性化合物を含有する重合性組成物を提供する。
本発明の重合性化合物を使用することで、−２０℃〜７０℃の幅広い温度範囲においても低電圧駆動可能な、ポリマーマトリックス及び液晶組成物からなる調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得ることができる。
一般式（１）におけるＲ１の、ｍが２のときの具体例としては、ブチレン基、ヘキシレン基、オクタメチレン基、７，１２−ジメチルオクタデシレン基、７−エチルヘキサデシレン基、２，２’−ジメチル−プロピレン基、繰り返し数が２〜１０のポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、ポリオキシテトラメチレン基、シクロヘキシレン基、６−フェニルドデシレン基、ビフェニレンジイル基、
（上記基中、ｐ及びｑは各々独立して１〜４の整数を表し、ｒは１〜３の整数を表す）等の基が挙げられる。
また、前記Ｒ１の、ｍが３のときの具体例としては、
また、前記Ｒ１の、ｍが３のときの具体例としては、
（上記基中、ｓ及びｔは各々独立して１〜２の整数を表す）等の基が挙げられる。
また、前記Ｒ１の、ｍが４のときの具体例としては、
また、前記Ｒ１の、ｍが４のときの具体例としては、
（上記基中、ｕは１〜２の整数を表す）等の基が挙げられる。
一般式（１）においてｍは２であるとなお好ましい。また、その場合におけるＲ１の好ましい例としては、ブチレン基、ヘキシレン基、オクタメチレン基、７，１２−ジメチルオクタデシレン基、７−エチルヘキサデシレン基、２，２’−ジメチル−プロピレン基、繰り返し数が２〜１０のポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、ポリオキシテトラメチレン基等の、炭素数２〜３０のアルキレン基（但し、該基中に存在し、Ｘ３と直接結合しない１個又は２個以上のメチレン基は、場合によりそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接に結合しないものとして、−Ｏ−で置き換えられていても良い）が挙げられる。中でも、炭素数２〜３０のアルキレン基が最も好ましい。
一般式（１）においてｍは２であるとなお好ましい。また、その場合におけるＲ１の好ましい例としては、ブチレン基、ヘキシレン基、オクタメチレン基、７，１２−ジメチルオクタデシレン基、７−エチルヘキサデシレン基、２，２’−ジメチル−プロピレン基、繰り返し数が２〜１０のポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、ポリオキシテトラメチレン基等の、炭素数２〜３０のアルキレン基（但し、該基中に存在し、Ｘ３と直接結合しない１個又は２個以上のメチレン基は、場合によりそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接に結合しないものとして、−Ｏ−で置き換えられていても良い）が挙げられる。中でも、炭素数２〜３０のアルキレン基が最も好ましい。
一般式（１）において、Ｒ２は、炭素数４〜３０のアルキル基を表す。但し、アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、場合によりそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接に結合しないものとして、−Ｏ−又はアリーレン基で置き換えられていても良い。具体的には、ノルマルヘキシル基、２−エチルヘキシル基、ノルマルオクチル基、ノルマルウンデシル基、ノルマルトリデシル基、ノルマルテトラデシル基、ノルマルオクタデシル基、２−ｎ−ヘプチルノニル基、イソミリスチル基、２−エチルヘキシル基、ブトキシエチル基、ヘキシロキシエチル基、ノルマルブトキシエトキシメチル基、シクロヘキシル基、ポリエチレングリコールモノエーテル基、４−ノニルフェニレン基、４−オクチルシクロヘキシル基等があげられる。中でも、炭素数６〜２０のアルキル基が好ましく、更に、アルキル基が直鎖アルキル基の場合は、炭素数７〜１４の直鎖アルキル基がより好ましい、アルキル鎖が分岐鎖の場合は、炭素数９〜１８の分岐アルキル基がより好ましい。
Ｒ２が、例えば、ノルマルウンデシル基、ノルマルトリデシル基等の炭素数６〜２０の直鎖アルキル基であると、より低電圧で駆動可能な液晶デバイスを得ることができる。また。Ｒ２が、例えば、２−ノルマルヘプチル−ノニル基等の分岐アルキル基であると、駆動電圧の温度による変化の少ない液晶デバイスを得ることができる。
Ｒ２が、例えば、ノルマルウンデシル基、ノルマルトリデシル基等の炭素数６〜２０の直鎖アルキル基であると、より低電圧で駆動可能な液晶デバイスを得ることができる。また。Ｒ２が、例えば、２−ノルマルヘプチル−ノニル基等の分岐アルキル基であると、駆動電圧の温度による変化の少ない液晶デバイスを得ることができる。
一般式（１）において、Ｒ３は水素原子であることが、反応性の高さや合成のしやすさから特に好ましい。
一般式（１）において、Ｒ４は、エチル基、プロピル基、ノルマルブチル基、ノルマルペンチル基等の炭素数２〜５のアルキル基を表す。
Ｒ４の部位に炭素数２〜５のアルキル基を導入することにより、０℃以下の極低温でも前記一般式（１）における−ＣＨ２−Ｘ２−Ｒ２で表される基の運動性を保つことができる。更に、Ｒ４を有することにより、前記Ｒ２が分岐アルキル基でも低駆動電圧化が図れる。従って、より低駆動電圧で、且つ、低温域における駆動電圧の上昇の少ない光散乱型液晶デバイスを得ることができる。
Ｒ４の炭素数が５よりも大きくなるとアクリル基の重合性を阻害する恐れがある。
Ｒ４の部位に炭素数２〜５のアルキル基を導入することにより、０℃以下の極低温でも前記一般式（１）における−ＣＨ２−Ｘ２−Ｒ２で表される基の運動性を保つことができる。更に、Ｒ４を有することにより、前記Ｒ２が分岐アルキル基でも低駆動電圧化が図れる。従って、より低駆動電圧で、且つ、低温域における駆動電圧の上昇の少ない光散乱型液晶デバイスを得ることができる。
Ｒ４の炭素数が５よりも大きくなるとアクリル基の重合性を阻害する恐れがある。
一般式（１）において、Ｘ１は−Ｏ−ＣＨ２−、又は−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ２−、−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ−を表す。Ｘ２およびＸ３は各々独立的に−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−又は単結合を表す。ｍは２〜４の整数であるが、２であることが特に好ましい。
本発明で表される重合性化合物のＲ２〜Ｒ４およびＸ１〜Ｘ３は、１分子中にｍと同じ数だけ存在するが、各々、同一な基あるいは結合である必要はなく、目的により適宜選択される。例えばｍが２の場合、Ｒ２で表される基は、一方がデシル基であり、もう一方はウンデシル基であっても良い。
一般式（１）で表される化合物のｍが、２の場合、３の場合、及び４の場合の形態を、それぞれ、一般式（２）、一般式（３）、及び一般式（４）に示す。
（４）
（一般式（２）〜（４）中、Ｘ１ａ〜Ｘ１ｄは各々独立して前記一般式（１）におけるＸ１と同じ基を表す。Ｒ１は前記一般式（１）におけるＲ１と同じ基を表す。Ｒ２ａ〜Ｒ２ｄは各々独立して前記一般式（１）におけるＲ２と同じ基を表す。Ｒ３ａ〜Ｒ３ｄは各々独立して前記一般式（１）におけるＲ３と同じ基を表す。Ｒ４ａ〜Ｒ４ｄは各々独立して前記一般式（１）におけるＲ４と同じ基を表す。Ｘ２ａ〜Ｘ２ｄは各々独立して前記一般式（１）におけるＸ２と同じ基を表す。Ｘ３ａ〜Ｘ３ｄは各々独立して前記一般式（１）におけるＸ３と同じ基を表す。）
前記一般式（１）で表される重合性化合物は、例えばＴｅｔｒａｈｅｄｏｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ６，ｐｐ６８１−６８４及び、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ：ＰａｒｔＡ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ．３４，ｐｐ２１７−２２５等の公知の方法で合成することができる。具体的には、オキセタン基を複数有する化合物と、オキセタン基と反応し得る脂肪酸塩化物や脂肪酸とを反応させ、更に、アクリル酸などの活性水素を有する重合性化合物とを反応させる方法や、オキセタン基を一つ有する化合物と、オキセタン基と反応し得る多価の脂肪酸塩化物や脂肪酸とを反応させ、更に、アクリル酸などの活性水素を有する重合性化合物とを反応させる方法等により得ることができる。
具体的に例えば、一般式（１）で表される重合性化合物が、下記化合物の場合は、
１，６−ヘキサンジオールのスルホン酸エステルと３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンを水酸化ナトリウムの存在下で反応させることにより３，３’−（１，６−ヘキサンジイルビス（オキシメチレン））ビス−（３−エチルオキセタン）を得ることができる。更にこの２官能のジオキセタン化合物とカプリン酸クロリドとをヨウ化ナトリウム、アセトニトリルの存在下、０℃で反応させ炭素数Ｃ９のメチレン鎖を有するヨード化合物を得る。次に、生成したヨード化合物とアクリル酸を１，８−ジアザビシクロ[５．４．０]−ウンデセン−７の存在下でジメチルスルオキシドを溶媒に用い、９０℃で１２時間反応させることにより目的物を得ることができる。
また、一般式（１）で表される重合性化合物が、下記化合物の場合は
ラウリルアルコールのスルホン酸エステルと３−エチル−３ヒドロキシメチルオキセタンを水酸化ナトリウムの存在下で反応させることにより３−エチル−３−ドデシルオキシオキセタンを得ることができる。更にこのオキセタン化合物とセバシン酸クロリドとをヨウ化ナトリウム、アセトニトリルの存在下、０℃で反応させ炭素数Ｃ１１のメチレン鎖を有するヨード化合物を得る。次に、生成したヨード化合物とアクリル酸を１，８−ジアザビシクロ[５．４．０]−ウンデセン−７の存在下でジメチルスルオキシドを溶媒に用い、９０℃、１２時間反応させることにより目的物を得ることができる。
前記のオキセタン基を有する化合物は、上記の方法以外にハロゲン化合物とオキセタンアルコールとの反応、カルボン酸とオキセタンアルコールとの反応、アルコールとオキセタンアルコールのスルホン酸エステルとの反応、アルコールとオキセタンを有するハロゲン化合物との反応、ジメチロール化合物と炭酸ジメチルとの反応、等により得ることができる。アルコールとしては、１，６−ヘキサンジオール以外に、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリプロピレングリコール、ダイマー酸ジオール、シクロヘキサンジメタノール、トリメチロールプロパン、エチレンオキサイド変性ビスフェノール、デカノール、ドデカノール、ウンデカノール、等が挙げられる。カルボン酸としては、セバシン酸、アジピン酸、イタコン酸、長鎖二塩基酸、ダイマー酸、カプリル酸、ラウリル酸、ステアリン酸、ミリスチン酸、イソミリスチン酸、パルミチン酸、ウンデカン酸等が挙げられる。ハロゲン化合物としては、１，６−ジブロモヘキサン、１，４−ジブロモブタン、１−クロロヘキサン、１−クロロデカン等が挙げられる。
オキセタン基と反応し得る脂肪酸塩化物や脂肪酸としては、カプリン酸クロリド以外に、カプリル酸クロリド、ラウリル酸クロリド、ステアリン酸クロリド、ミリスチン酸クロリド、イソミリスチン酸クロリド、パルミチン酸クロリド、ウンデカン酸クロリド、カプリル酸、ラウリル酸、ステアリン酸、ミリスチン酸、イソミリスチン酸、パルミチン酸、ウンデカン酸、セバシン酸、アジピン酸、ダイマー酸、イタコン酸、セバシン酸、アジピン酸、イタコン酸等を使用することができる。
前記活性水素を有する重合性化合物としては、アクリル酸以外に、例えば、メタクリル酸、アクリル酸ダイマー、メタクリル酸ダイマー、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート等を使用することができる。また、オキセタンと脂肪酸との反応の場合は、アクリル酸塩化物、メタクリル酸塩化物、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等を使用することができる。
また、オキセタンアルコールの合成方法としては、例えば特開平１１−０１２２６１号公報、特開平９−７１５４５号公報等の公知の方法で合成することができる。具体的には、トリメチロールアルカンとジメチルカーボネートとを反応させる方法等により得ることができる。
例えばオキセタンアルコールが下記化合物の場合は、
メチルターシャリーブチルエーテル中にヘキサナールとパラホルムアルデヒドとを水酸化ナトリウムの存在下で反応させ、トリメチロールブタンを合成する。更に、トリメチロールブタンと炭酸ジメチルを炭酸カリウムの存在下で反応させ、副生するメタノールを除去してカーボネート化を行った後に、２００℃に加熱して脱炭酸することにより合成することができる。
本発明の重合性組成物は、前記一般式（１）で表される重合性化合物を含有する以外は特に限定されず、公知慣用の重合性化合物や重合開始剤を含有することができる。
重合性化合物としては、例えば、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、イソミリスチル（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート、ポリテトラエチレングリコールジマレイミド等が挙げられる。これらの重合性化合物の配合率としては、一般式（１）の重合性化合物の合計量に対して、１〜３０％が好ましく、５〜２０％が最も好ましい。
重合性化合物としては、例えば、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、イソミリスチル（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート、ポリテトラエチレングリコールジマレイミド等が挙げられる。これらの重合性化合物の配合率としては、一般式（１）の重合性化合物の合計量に対して、１〜３０％が好ましく、５〜２０％が最も好ましい。
重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤やイオン重合触媒を使用できる。ラジカル重合開始剤としては、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール、２−イソプロピルチオキサントン等のラジカル光重合開始剤や、ベンゾイルパーオキサイド、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル等のラジカル熱重合開始剤が挙げられる。またイオン重合触媒としては、三フッ化ホウ素、塩化アルミニウム等のルイス酸、燐酸等のプロトン酸等のカチオン重合触媒、アルキルリチウム、グリニャール試薬等のアニオン重合触媒等が挙げられる。これらの重合開始剤の添加率は重合性組成物に対し０．０１〜１０％が好ましく、１〜５％がより好ましい。
その他、必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤、非反応性のオリゴマーや無機充填剤、有機充填剤、重合禁止剤、消泡剤、レベリング剤、可塑剤、シランカップリング剤等を適宜、添加しても良い。
また、一般式（１）で表される重合性化合物と液晶組成物との組成物は、光散乱型液晶デバイス用の調光層形成材料として特に有用である。
光散乱型液晶デバイスは、例えば、透明電極層を有し少なくとも片方が透明であり、該透明電極層を対向させた状態でスペーサー等を使用して一定間隔を保った２枚の基板間に、重合性化合物と液晶組成物との組成物を挟持させ、光照射又は加熱することで得ることができる。
光散乱型液晶デバイスは、例えば、透明電極層を有し少なくとも片方が透明であり、該透明電極層を対向させた状態でスペーサー等を使用して一定間隔を保った２枚の基板間に、重合性化合物と液晶組成物との組成物を挟持させ、光照射又は加熱することで得ることができる。
前記液晶組成物は、通常この技術分野で液晶相と認識される相を示す組成物であり、中でも、液晶相としてネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶、カイラルネマチック液晶、カイラルスメクチック液晶を発現するものが好ましい。具体的には、以下に示した化合物群より構成される配合組成物であり、液晶材料の特性、即ち、等方性液体と液晶の相転移温度、融点、粘度、複屈折率、誘電異方性（Δε）の正負を考慮し、又は重合性組成物等との溶解性等を調節することを目的として適宜選択、配合して用いることができる。
液晶材料としては、安息香酸エステル系、シクロヘキサンカルボン酸エステル系、ビフェニル系、ターフェニル系、フェニルシクロヘキサン酸系、ピリミジン系、ピリジン系、ジオキサン系、シクロヘキサンシクロヘキサンエステル系、トラン系、アルケニル系、フルオロ系、シアノ系、ナフタレン系等の、一般式（５）
液晶材料としては、安息香酸エステル系、シクロヘキサンカルボン酸エステル系、ビフェニル系、ターフェニル系、フェニルシクロヘキサン酸系、ピリミジン系、ピリジン系、ジオキサン系、シクロヘキサンシクロヘキサンエステル系、トラン系、アルケニル系、フルオロ系、シアノ系、ナフタレン系等の、一般式（５）
（５）
（式中、環Ａ、Ｂ及びＣは、それぞれ独立に、下記の環のいずれかを表し、
ｎは０〜２の整数、ｎ′は１〜４の整数を表し、Ｙa及びＹbは、それぞれ独立に、単結合、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−、又は−ＣＨ2＝ＣＨＣＨ2ＣＨ2を表し、Ｙcは、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、又は−ＯＣＯ−を表し、Ｒa及びＲbはそれぞれ独立的に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1〜２０のアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、フルオロアルキル基、又はフルオロアルコキシ基を表す。）で表される液晶化合物を単独もしくは複数配合した組成物で用いることができる。
前記液晶組成物と重合性組成物との配合比は、所望の電気光学特性に応じて調整することができ、５０：５０〜９７：３の範囲が好ましく、６０：４０〜８５：１５の範囲がより好ましい。
本発明の重合性化合物は、側鎖であるＲ２の構造を適宜変化させることで、液晶デバイスの用途や使用する液晶組成物の種類に応じ適応させることができる。例えば、反射型液晶ディスプレイやデジタルペーパーのような表示素子において、フッ素系液晶等の誘電率異方性が小さい液晶組成物を使用する場合は、Ｒ２が直鎖の側鎖基である重合性化合物を選択するのがより好ましい。例えば、Ｒ４がエチル基であり、Ｒ２が直鎖の炭素数１３のノルマルミリスチル基である一般式（１）で表される化合物を、調光層形成材料として使用した光散乱型液晶デバイスは、Ｒ４のエチル基の存在により、０℃以下の極低温でも−ＣＨ２−Ｘ２−Ｒ２で表される側鎖の揺らぎが抑制され難い。このため、０℃以下の極低温域でも駆動電圧の上昇を抑制することができる。
一方、液晶組成物として、シアノ系液晶、チオイソシアナート系液晶など誘電率異方性が大きい液晶組成物を使用する場合や、−２０℃以下の低温域で動作させたい場合などは、Ｒ２が分岐の側鎖基である重合性化合物を選択するのが好ましい。
以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更に具体的に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例において「％」は特に断りのない限り「質量％」を表す。
（製造例１ 中間体の製造方法）
（中間体１）
撹拌装置、窒素導入管、冷却管及び温度計を備えた反応容器に、１，６−ヘキサンジオール２３．６ｇ（０．２モル）、トリエチルアミン４４．５ｇ（０．４４モル）、テトラメチルエチレンジアミン（０．０４モル）４．６ｇおよびトルエン５００ｍｌを入れ、５℃以下になるように氷水バスで冷却しながら撹拌した。ｐ−トルエンスルホニウムクロリド８０ｇ（０．４２モル）を５回に分けて１時間添加した。添加終了後、室温で反応容器を３時間撹拌した後反応を終了した。生成する塩酸塩を濾過した後、反応液を１／１０Ｎの塩酸溶液、純水、飽和食塩水の順で洗浄し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、有機溶媒を減圧留去して、式（６）で表される１，６−ヘキサンジオールジトシレートの白色固体を８３．６ｇ得た。
（中間体１）
撹拌装置、窒素導入管、冷却管及び温度計を備えた反応容器に、１，６−ヘキサンジオール２３．６ｇ（０．２モル）、トリエチルアミン４４．５ｇ（０．４４モル）、テトラメチルエチレンジアミン（０．０４モル）４．６ｇおよびトルエン５００ｍｌを入れ、５℃以下になるように氷水バスで冷却しながら撹拌した。ｐ−トルエンスルホニウムクロリド８０ｇ（０．４２モル）を５回に分けて１時間添加した。添加終了後、室温で反応容器を３時間撹拌した後反応を終了した。生成する塩酸塩を濾過した後、反応液を１／１０Ｎの塩酸溶液、純水、飽和食塩水の順で洗浄し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、有機溶媒を減圧留去して、式（６）で表される１，６−ヘキサンジオールジトシレートの白色固体を８３．６ｇ得た。
（物性値）
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：７．７８（ｄ，４Ｈ），７．７２（ｄ，４Ｈ），３．９８（ｔ、４Ｈ），２．４４（ｓ，６Ｈ），１．５９（ｍ，４Ｈ），１．２６（ｍ，４Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：１４５．１，１３３．５，１３０．２，１２９．４，１２８．６，１２８．２，７０．６，２９．０，２５．１，２２．０，
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：７．７８（ｄ，４Ｈ），７．７２（ｄ，４Ｈ），３．９８（ｔ、４Ｈ），２．４４（ｓ，６Ｈ），１．５９（ｍ，４Ｈ），１．２６（ｍ，４Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：１４５．１，１３３．５，１３０．２，１２９．４，１２８．６，１２８．２，７０．６，２９．０，２５．１，２２．０，
（中間体２）
撹拌装置、及び温度計を備えた反応容器に、中間体１の１，６−ヘキサンジオールジトシレート５０ｇ（０．１２モル）、トテラブチルアンモニウムブロミド４ｇ、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン（東亜合成社製：ＯＸＴ−１０１）４１ｇ（０．３５モル）、およびジメチルスルオキシド１５０ｍｌを加え、５０℃で溶解させた後に、粒状の水酸化ナトリウム １８．７ｇ（０．４７モル）を５回に分けて１時間かけて添加した。添加終了後に反応容器を８０℃に加熱して３時間撹拌して反応を終了した。反応液に酢酸エチルを１Ｌ加えた後に５％炭酸ナトリウム、純水、飽和食塩水の順で洗浄し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、有機溶媒を減圧留去して、式（７）で表される３，３−（１，６−ヘキサンジイルビス（オキシメチレン））ビス（３−エチルオキセタン）を３０ｇ得た。
撹拌装置、及び温度計を備えた反応容器に、中間体１の１，６−ヘキサンジオールジトシレート５０ｇ（０．１２モル）、トテラブチルアンモニウムブロミド４ｇ、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン（東亜合成社製：ＯＸＴ−１０１）４１ｇ（０．３５モル）、およびジメチルスルオキシド１５０ｍｌを加え、５０℃で溶解させた後に、粒状の水酸化ナトリウム １８．７ｇ（０．４７モル）を５回に分けて１時間かけて添加した。添加終了後に反応容器を８０℃に加熱して３時間撹拌して反応を終了した。反応液に酢酸エチルを１Ｌ加えた後に５％炭酸ナトリウム、純水、飽和食塩水の順で洗浄し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、有機溶媒を減圧留去して、式（７）で表される３，３−（１，６−ヘキサンジイルビス（オキシメチレン））ビス（３−エチルオキセタン）を３０ｇ得た。
（７）
（物性値）
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：４．４５−４．４０（ｄｄ，８Ｈ），３．５６（ｓ，４Ｈ），３．４５（ｔ、４Ｈ），１．７０（ｍ，４Ｈ），１．６０（ｍ，４Ｈ），１．３８（ｍ，４Ｈ），０．８８（ｔ，６Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：７３．４，７１．５，４４．３，４３．４，３２．７，２９．５，２６．８，２６．２，２６．０，２５．５，８．２
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：４．４５−４．４０（ｄｄ，８Ｈ），３．５６（ｓ，４Ｈ），３．４５（ｔ、４Ｈ），１．７０（ｍ，４Ｈ），１．６０（ｍ，４Ｈ），１．３８（ｍ，４Ｈ），０．８８（ｔ，６Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：７３．４，７１．５，４４．３，４３．４，３２．７，２９．５，２６．８，２６．２，２６．０，２５．５，８．２
（中間体３）
撹拌装置、温度計、および滴下ロートを備えた反応容器に、パラホルムアルデヒド ５４ｇ（０．１７モル）、ターシャリーブチルエーテル １００ｍｌを加え、４０℃で溶解させた後、ｎ−ヘキサナール ４５ｇ（０．４５モル）を１時間かけて、５０％水酸化ナトリウム溶液 ５３．６ｇを１．５時間かけて同時に滴下した。発熱による温度上昇が見られるが５５℃を越えないように反応容器を制御した。５０％水酸化ナトリウムを滴下終了したら、反応容器を５５℃に加熱して、更に３０分かけて５０％水酸化ナトリウム ２４ｇを滴下する。滴下終了後、５５℃で２時間撹拌し反応を終了させる。反応容器に酢酸エチルを３００ｍｌ加え、水層を除去する。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、有機溶媒を減圧留去した後、イソプロピルエーテルによる再結晶によりトリメチロールブタンを４８ｇ得た。
撹拌装置、温度計、および滴下ロートを備えた反応容器に、パラホルムアルデヒド ５４ｇ（０．１７モル）、ターシャリーブチルエーテル １００ｍｌを加え、４０℃で溶解させた後、ｎ−ヘキサナール ４５ｇ（０．４５モル）を１時間かけて、５０％水酸化ナトリウム溶液 ５３．６ｇを１．５時間かけて同時に滴下した。発熱による温度上昇が見られるが５５℃を越えないように反応容器を制御した。５０％水酸化ナトリウムを滴下終了したら、反応容器を５５℃に加熱して、更に３０分かけて５０％水酸化ナトリウム ２４ｇを滴下する。滴下終了後、５５℃で２時間撹拌し反応を終了させる。反応容器に酢酸エチルを３００ｍｌ加え、水層を除去する。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、有機溶媒を減圧留去した後、イソプロピルエーテルによる再結晶によりトリメチロールブタンを４８ｇ得た。
次いで、撹拌装置、温度計、窒素導入管、滴下ロートおよび蒸留塔を備えた反応容器にトリメチロールブタン ４８ｇ（０．３０モル）、炭酸ジメチル ２７ｇ（０．３モル）、炭酸カリウム ２．２５ｇを加え、８５℃に反応容器を加熱する。カーボネート化に伴うメタノールを除去しながら２時間撹拌した。更に炭酸ジメチル １０．８ｇ（０．１２モル）を３０分かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、反応容器を除々に１００℃まで加熱して３時間反応させた。その後、減圧器を用いて反応容器内の余分な炭酸ジメチルなどを留去した。
次いで反応容器を２００℃まで加熱して４時間加熱して、脱炭酸反応を進行させた。反応終了後、反応物を減圧蒸留して目的物の３−ブチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンを３４ｇ得た。
更に、中間体１で合成した１，６−ヘキサンジオールジトシレート３３．５ｇ（０．０８モル）、テトラブチルアンモニウムブロミド２．６ｇ、ジメチルスルオキシド １５０ｍｌ、および上記反応より合成した３−ブチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン ３４ｇ（０．２４モル）を加え、５０℃で溶解させた後に、粒状の水酸化ナトリウム １２．８ｇ（０．３２モル）を５回に分けて１時間添加した。添加終了後に反応容器を８０℃に加熱して３時間撹拌して反応を終了した。反応液に酢酸エチルを１Ｌ加えた後に５％炭酸ナトリウム、純水、飽和食塩水の順で洗浄し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、有機溶媒を減圧留去して、式（８）で表される３，３−（１，６−ヘキサンジイルビス（オキシメチレン））ビス（３−ブチルオキセタン）を２１ｇ得た。
次いで反応容器を２００℃まで加熱して４時間加熱して、脱炭酸反応を進行させた。反応終了後、反応物を減圧蒸留して目的物の３−ブチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンを３４ｇ得た。
更に、中間体１で合成した１，６−ヘキサンジオールジトシレート３３．５ｇ（０．０８モル）、テトラブチルアンモニウムブロミド２．６ｇ、ジメチルスルオキシド １５０ｍｌ、および上記反応より合成した３−ブチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン ３４ｇ（０．２４モル）を加え、５０℃で溶解させた後に、粒状の水酸化ナトリウム １２．８ｇ（０．３２モル）を５回に分けて１時間添加した。添加終了後に反応容器を８０℃に加熱して３時間撹拌して反応を終了した。反応液に酢酸エチルを１Ｌ加えた後に５％炭酸ナトリウム、純水、飽和食塩水の順で洗浄し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、有機溶媒を減圧留去して、式（８）で表される３，３−（１，６−ヘキサンジイルビス（オキシメチレン））ビス（３−ブチルオキセタン）を２１ｇ得た。
（物性値）
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：４．４５−４．４０（ｄｄ，８Ｈ），３．５６（ｓ，４Ｈ），３．４５（ｔ、４Ｈ），１．７０（ｍ，４Ｈ），１．６０（ｍ，４Ｈ），１．３８−１．１７（ｍ，１２Ｈ），０．８８（ｔ，６Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：７３．７，７１．５，４３．０，３３．９，２９．５，２６．８，２６．３，２５．９，２３．１，１４．０
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：４．４５−４．４０（ｄｄ，８Ｈ），３．５６（ｓ，４Ｈ），３．４５（ｔ、４Ｈ），１．７０（ｍ，４Ｈ），１．６０（ｍ，４Ｈ），１．３８−１．１７（ｍ，１２Ｈ），０．８８（ｔ，６Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：７３．７，７１．５，４３．０，３３．９，２９．５，２６．８，２６．３，２５．９，２３．１，１４．０
（実施例１）
撹拌装置、窒素導入管、冷却管及び温度計を備えた反応容器に、上記の中間体１および２の方法で合成した３，３−（１，６−ヘキサンジイルビス（オキシメチレン））ビス（３−エチルオキセタン）２０ｇ（０．０６４モル）、ヨウ化ナトリウム２２．９ｇ（０．１５２モル）、およびアセトニトリルを３００ｍｌ入れ、５℃以下になるように氷水バスで冷却しながら撹拌した。ラウリル酸クロリド２９．４（０．１３４モル）を３０分かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、５℃で１時間撹拌した後に、更に室温で３時間撹拌して反応を終了した。反応容器に少量の水を加えた後に酢酸エチルを加え、１０％亜硫酸水素ナトリウムでヨウ素を分解した。更に純水、飽和食塩水の順で有機層を洗浄した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後に、有機溶媒を減圧留去し中間体Ｍ−１を５１ｇ合成した。
撹拌装置、窒素導入管、冷却管及び温度計を備えた反応容器に、上記の中間体１および２の方法で合成した３，３−（１，６−ヘキサンジイルビス（オキシメチレン））ビス（３−エチルオキセタン）２０ｇ（０．０６４モル）、ヨウ化ナトリウム２２．９ｇ（０．１５２モル）、およびアセトニトリルを３００ｍｌ入れ、５℃以下になるように氷水バスで冷却しながら撹拌した。ラウリル酸クロリド２９．４（０．１３４モル）を３０分かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、５℃で１時間撹拌した後に、更に室温で３時間撹拌して反応を終了した。反応容器に少量の水を加えた後に酢酸エチルを加え、１０％亜硫酸水素ナトリウムでヨウ素を分解した。更に純水、飽和食塩水の順で有機層を洗浄した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後に、有機溶媒を減圧留去し中間体Ｍ−１を５１ｇ合成した。
次いで、撹拌装置、温度計を備えた反応容器に、上記の方法で合成した中間体Ｍ−１ ５１ｇ（０．０５５モル）、アクリル酸１５．７ｇ（０．２１８モル）、ｐ−メトキシフェノール ８０ｍｇ、およびジメチルスルオキシド３００ｇを入れ、室温で撹拌しながら１，８―ジアザビシクロ［５，４，０］７−ウンデセン（以下ＤＢＵと略す）を３３．２ｇ（０．２１８モル）を３０分かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、反応容器を９０℃に加熱し、１２時間撹拌して反応を終了した。反応容器に酢酸エチルを加え、１／１０Ｎの塩酸溶液、５％水酸化ナトリウム溶液、純水、飽和食塩水の順で有機層を洗浄した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、有機層の溶媒を減圧留去した後、濃縮液をシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、ウンデシル基（Ｘ２＝エステル、Ｘ３＝エーテル、Ｒ４＝エチル基）を２個有する重合性化合物「Ｍ−１」を約２５ｇ得た。
（物性値）
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：６．４２（ｄ，２Ｈ），６．１２（ｑ，２Ｈ），５．８４（ｄ，２Ｈ），４．１０（ｓ，４Ｈ）３．９９（ｓ，４Ｈ），３．３４（ｔ，４Ｈ），３．２９（ｓ，４Ｈ），２．２９（ｔ，４Ｈ），１．６２（ｍ，４Ｈ），１．６−１．４（ｍ，８Ｈ），１．２５（ｍ，３６Ｈ），０．８７（ｔ，１２Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：１７３．６，１６５．９，１３０．６，１２８．３，７１．５，７０．４，６４．７，６４．３，４１．４，３４．３，３１．９，２９．７−２９．１，２５．９，２４．９，２３．０，２２．６，１４．０，７．４
赤外吸収スペクトル（ＩＲ）（ＫＢｒ）：２９２５，２８５５，１７３３，１６５２−１６２２，１１９０，８０８．９
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：６．４２（ｄ，２Ｈ），６．１２（ｑ，２Ｈ），５．８４（ｄ，２Ｈ），４．１０（ｓ，４Ｈ）３．９９（ｓ，４Ｈ），３．３４（ｔ，４Ｈ），３．２９（ｓ，４Ｈ），２．２９（ｔ，４Ｈ），１．６２（ｍ，４Ｈ），１．６−１．４（ｍ，８Ｈ），１．２５（ｍ，３６Ｈ），０．８７（ｔ，１２Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：１７３．６，１６５．９，１３０．６，１２８．３，７１．５，７０．４，６４．７，６４．３，４１．４，３４．３，３１．９，２９．７−２９．１，２５．９，２４．９，２３．０，２２．６，１４．０，７．４
赤外吸収スペクトル（ＩＲ）（ＫＢｒ）：２９２５，２８５５，１７３３，１６５２−１６２２，１１９０，８０８．９
（実施例２）
実施例１と同様な反応容器に、上記中間体及び２の方法で合成した３，３−（１，６−ヘキサンジイルビス（オキシメチレン））ビス（３−エチルオキセタン）２０ｇ（０．０６４モル）、ヨウ化ナトリウム２２．９ｇ（０．１５２モル）、およびアセトニトリルを３００ｍｌ入れ、５℃以下になるように氷水バスで冷却しながら撹拌した。ｎ−ウンデカン酸クロリド２７．４ｇ（０．１３４モル）を３０分かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、５℃で１時間撹拌した後に、更に室温で３時間撹拌して反応を終了した。反応終了後は、実施例１と同様の操作を行い中間体Ｍ−２を４９ｇ合成した。
実施例１と同様な反応容器に、上記中間体及び２の方法で合成した３，３−（１，６−ヘキサンジイルビス（オキシメチレン））ビス（３−エチルオキセタン）２０ｇ（０．０６４モル）、ヨウ化ナトリウム２２．９ｇ（０．１５２モル）、およびアセトニトリルを３００ｍｌ入れ、５℃以下になるように氷水バスで冷却しながら撹拌した。ｎ−ウンデカン酸クロリド２７．４ｇ（０．１３４モル）を３０分かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、５℃で１時間撹拌した後に、更に室温で３時間撹拌して反応を終了した。反応終了後は、実施例１と同様の操作を行い中間体Ｍ−２を４９ｇ合成した。
次いで、実施例１と同様な反応容器に、上記の方法で合成した中間体Ｍ−２ ４９ｇ（０．０５４モル）、アクリル酸１５．６ｇ（０．２１６モル）、ｐ−メトキシフェノール ８０ｍｇ、およびジメチルスルオキシド３００ｇを入れ、室温で撹拌しながらＤＢＵを３２．９ｇ（０．２１６モル）を３０分かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、反応容器を９０℃に加熱し、１２時間撹拌して反応を終了した。反応終了後は、実施例１と同様な操作を行い、濃縮液をシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、デシル基（Ｘ２＝エステル、Ｘ３＝エーテル、Ｒ４＝エチル基）を２個有する重合性化合物「Ｍ−２」を約２４．９ｇ得た。
（物性値）
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：６．４２（ｄ，２Ｈ），６．１２（ｑ，２Ｈ），５．８４（ｄ，２Ｈ），４．１０（ｓ，４Ｈ）３．９９（ｓ，４Ｈ），３．３４（ｔ，４Ｈ），３．２９（ｓ，４Ｈ），２．２９（ｔ，４Ｈ），１．６２（ｓ，４Ｈ），１．６−１．４（ｍ，８Ｈ），１．２５（ｍ，３２Ｈ），０．８７（ｔ，１２Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：１７３．６，１６５．９，１３０．６，１２８．３，７１．５，７０．４，６４．７，６４．３，４１．４，３４．３，３１．８，２９．５−２９．１，２５．９，２４．９，２３．０，２２．６，１４．０，７．４
赤外吸収スペクトル（ＩＲ）（ＫＢｒ）：２９２５，２８５５，１７３３，１６５２−１６２２，１１９０，８０８．９
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：６．４２（ｄ，２Ｈ），６．１２（ｑ，２Ｈ），５．８４（ｄ，２Ｈ），４．１０（ｓ，４Ｈ）３．９９（ｓ，４Ｈ），３．３４（ｔ，４Ｈ），３．２９（ｓ，４Ｈ），２．２９（ｔ，４Ｈ），１．６２（ｓ，４Ｈ），１．６−１．４（ｍ，８Ｈ），１．２５（ｍ，３２Ｈ），０．８７（ｔ，１２Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：１７３．６，１６５．９，１３０．６，１２８．３，７１．５，７０．４，６４．７，６４．３，４１．４，３４．３，３１．８，２９．５−２９．１，２５．９，２４．９，２３．０，２２．６，１４．０，７．４
赤外吸収スペクトル（ＩＲ）（ＫＢｒ）：２９２５，２８５５，１７３３，１６５２−１６２２，１１９０，８０８．９
（実施例３）
実施例１と同様な反応容器に、上記の方法で合成した３，３−（１，６−ヘキサンジイルビス（オキシメチレン））ビス（３−エチルオキセタン）２０ｇ（０．０６４モル）、ヨウ化ナトリウム２２．９ｇ（０．１５２モル）、およびアセトニトリルを３００ｍｌ入れ、５℃以下になるように氷水バスで冷却しながら撹拌した。ｎ−ミリスチン酸クロリド２７．４ｇ（０．１３４モル）を３０分かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、５℃で１時間撹拌した後に、更に室温で３時間撹拌して反応を終了した。反応終了後は、実施例１と同様の操作を行い中間体Ｍ−３を４９ｇ合成した。
実施例１と同様な反応容器に、上記の方法で合成した３，３−（１，６−ヘキサンジイルビス（オキシメチレン））ビス（３−エチルオキセタン）２０ｇ（０．０６４モル）、ヨウ化ナトリウム２２．９ｇ（０．１５２モル）、およびアセトニトリルを３００ｍｌ入れ、５℃以下になるように氷水バスで冷却しながら撹拌した。ｎ−ミリスチン酸クロリド２７．４ｇ（０．１３４モル）を３０分かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、５℃で１時間撹拌した後に、更に室温で３時間撹拌して反応を終了した。反応終了後は、実施例１と同様の操作を行い中間体Ｍ−３を４９ｇ合成した。
次いで、実施例１と同様な反応容器に、上記の方法で合成した中間体Ｍ−３ ４９ｇ（０．０５４モル）、アクリル酸１５．６ｇ（０．２１６モル）、ｐ−メトキシフェノール ８０ｍｇ、およびジメチルスルオキシド３００ｇを入れ、室温で撹拌しながらＤＢＵを３２．９ｇ（０．２１６モル）を３０分かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、反応容器を９０℃に加熱し、１２時間撹拌して反応を終了した。反応終了後は、実施例１と同様な操作を行い、濃縮液をシリカゲルクロマトグラフィーにより精製しトリデシル基（Ｘ２＝エステル、Ｘ３＝エーテル、Ｒ４＝エチル基）を２個有する重合性化合物「Ｍ−３」を約２４．９ｇ得た。
（Ｍ−３）
（物性値）
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：６．４２（ｄ，２Ｈ），６．１２（ｑ，２Ｈ），５．８４（ｄ，２Ｈ），４．１０（ｓ，４Ｈ）３．９９（ｓ，４Ｈ），３．３４（ｔ，４Ｈ），３．２９（ｓ，４Ｈ），２．２９（ｔ，４Ｈ），１．６２（ｓ，４Ｈ），１．６−１．４（ｍ，８Ｈ），１．２５（ｍ，４６Ｈ），０．８７（ｔ，１２Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：１７３．７，１６５．９，１３０．６，１２８．３，７１．５，７０．４，６４．７，６４．４，４１．５，３４．３，３１．９，２９．６−２９．１，２５．９，２４．９，２３．０，２２．６，１４．０，７．４
赤外吸収スペクトル（ＩＲ）（ＫＢｒ）：２９２５，２８５５，１７３３，１６５２−１６２２，１１９０，８０８．９
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：６．４２（ｄ，２Ｈ），６．１２（ｑ，２Ｈ），５．８４（ｄ，２Ｈ），４．１０（ｓ，４Ｈ）３．９９（ｓ，４Ｈ），３．３４（ｔ，４Ｈ），３．２９（ｓ，４Ｈ），２．２９（ｔ，４Ｈ），１．６２（ｓ，４Ｈ），１．６−１．４（ｍ，８Ｈ），１．２５（ｍ，４６Ｈ），０．８７（ｔ，１２Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：１７３．７，１６５．９，１３０．６，１２８．３，７１．５，７０．４，６４．７，６４．４，４１．５，３４．３，３１．９，２９．６−２９．１，２５．９，２４．９，２３．０，２２．６，１４．０，７．４
赤外吸収スペクトル（ＩＲ）（ＫＢｒ）：２９２５，２８５５，１７３３，１６５２−１６２２，１１９０，８０８．９
（実施例４）
撹拌装置、窒素導入管、冷却管及び温度計を備えた反応容器に、上記中間体３の方法で合成した３，３−（１，６−ヘキサンジイルビス（オキシメチレン））ビス（３−ブチルオキセタン）２１ｇ（０．０５７モル）、ヨウ化ナトリウム２０．４ｇ（０．１３６モル）、およびアセトニトリルを３００ｍｌ入れ、５℃以下になるように氷水バスで冷却しながら撹拌した。ラウリル酸クロリド２７．４（０．１２５モル）を３０分かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、５℃で１時間撹拌した後に、更に４０で４時間撹拌して反応を終了した。反応容器に少量の水を加えた後に酢酸エチルを加え、１０％亜硫酸水素ナトリウムでヨウ素を分解した。更に純水、飽和食塩水の順で有機層を洗浄した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後に、有機溶媒を減圧留去して中間体Ｍ−４を３０ｇ得た。
撹拌装置、窒素導入管、冷却管及び温度計を備えた反応容器に、上記中間体３の方法で合成した３，３−（１，６−ヘキサンジイルビス（オキシメチレン））ビス（３−ブチルオキセタン）２１ｇ（０．０５７モル）、ヨウ化ナトリウム２０．４ｇ（０．１３６モル）、およびアセトニトリルを３００ｍｌ入れ、５℃以下になるように氷水バスで冷却しながら撹拌した。ラウリル酸クロリド２７．４（０．１２５モル）を３０分かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、５℃で１時間撹拌した後に、更に４０で４時間撹拌して反応を終了した。反応容器に少量の水を加えた後に酢酸エチルを加え、１０％亜硫酸水素ナトリウムでヨウ素を分解した。更に純水、飽和食塩水の順で有機層を洗浄した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後に、有機溶媒を減圧留去して中間体Ｍ−４を３０ｇ得た。
次いで、撹拌装置、温度計を備えた反応容器に、上記の方法で合成した中間体Ｍ−４ ３０ｇ（０．０３モル）、アクリル酸８．７ｇ（０．１２１モル）、ｐ−メトキシフェノール ６０ｍｇ、およびジメチルスルオキシド３００ｇを入れ、室温で撹拌しながらＤＢＵを１８．４ｇ（０．１２１モル）を３０分かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、反応容器を９０℃に加熱し、１２時間撹拌して反応を終了した。反応容器に酢酸エチルを加え、１／１０Ｎの塩酸溶液、５％水酸化ナトリウム溶液、純水、飽和食塩水の順で有機層を洗浄した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、有機層の溶媒を減圧留去した後、濃縮液をシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、ウンデシル基（Ｘ２＝エステル、Ｘ３＝エーテル、Ｒ４＝ブチル基）を２個有する重合性化合物「Ｍ−４」を約１０．５ｇ得た。
（Ｍ−４）
（物性値）
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：６．４２（ｄ，２Ｈ），６．１２（ｑ，２Ｈ），５．８４（ｄ，２Ｈ），４．１０（ｓ，４Ｈ）３．９９（ｓ，４Ｈ），３．３４（ｔ，４Ｈ），３．２９（ｓ，４Ｈ），２．２９（ｔ，４Ｈ），１．６２（ｓ，４Ｈ），１．６−１．４（ｍ，８Ｈ），１．２８−１．２５（ｍ，４４Ｈ），０．８７（ｔ，１２Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：１７３．７，１６５．９，１３０．６，１２８．３，７１．５，７０．４，６４．７，６４．４，４１．５，３４．３，３１．９，２９．６−２９．１，２５．９，２４．９，２３．０，２２．６，１４．１，７．５
赤外吸収スペクトル（ＩＲ）（ＫＢｒ）：２９２５，２８５５，１７３３，１６５２−１６２２，１１９０，８０８．９
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：６．４２（ｄ，２Ｈ），６．１２（ｑ，２Ｈ），５．８４（ｄ，２Ｈ），４．１０（ｓ，４Ｈ）３．９９（ｓ，４Ｈ），３．３４（ｔ，４Ｈ），３．２９（ｓ，４Ｈ），２．２９（ｔ，４Ｈ），１．６２（ｓ，４Ｈ），１．６−１．４（ｍ，８Ｈ），１．２８−１．２５（ｍ，４４Ｈ），０．８７（ｔ，１２Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ：１７３．７，１６５．９，１３０．６，１２８．３，７１．５，７０．４，６４．７，６４．４，４１．５，３４．３，３１．９，２９．６−２９．１，２５．９，２４．９，２３．０，２２．６，１４．１，７．５
赤外吸収スペクトル（ＩＲ）（ＫＢｒ）：２９２５，２８５５，１７３３，１６５２−１６２２，１１９０，８０８．９
（実施例５）
実施例１で合成した重合性化合物「Ｍ−１」１００質量部にチバスペシャリティーケミカルズ社製の光重合開始剤「イルガキュアー６５１」２部からなる重合性組成物を、アプリケーターを用いてガラス基板上に５μｍの膜厚に塗布し、窒素雰囲気下で、４０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を２０秒照射した。
得られた塗膜を剥離し、ＦＴ−ＩＲで確認したところアクリル基の赤外吸収である８０９ｃｍ−１付近の吸収が完全に消失していた。
実施例１で合成した重合性化合物「Ｍ−１」１００質量部にチバスペシャリティーケミカルズ社製の光重合開始剤「イルガキュアー６５１」２部からなる重合性組成物を、アプリケーターを用いてガラス基板上に５μｍの膜厚に塗布し、窒素雰囲気下で、４０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を２０秒照射した。
得られた塗膜を剥離し、ＦＴ−ＩＲで確認したところアクリル基の赤外吸収である８０９ｃｍ−１付近の吸収が完全に消失していた。
（実施例６）
実施例１で合成した重合性化合物「Ｍ−２」１００質量部にチバスペシャリティーケミカルズ社製の光重合開始剤「イルガキュアー６５１」２部からなる重合性組成物を、アプリケーターを用いてガラス基板上に５μｍの膜厚に塗布し、窒素雰囲気下で、４０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を２０秒照射した。
得られた塗膜を剥離し、ＦＴ−ＩＲで確認したところアクリル基の赤外吸収である８０９ｃｍ−１付近の吸収が完全に消失していた。
実施例１で合成した重合性化合物「Ｍ−２」１００質量部にチバスペシャリティーケミカルズ社製の光重合開始剤「イルガキュアー６５１」２部からなる重合性組成物を、アプリケーターを用いてガラス基板上に５μｍの膜厚に塗布し、窒素雰囲気下で、４０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を２０秒照射した。
得られた塗膜を剥離し、ＦＴ−ＩＲで確認したところアクリル基の赤外吸収である８０９ｃｍ−１付近の吸収が完全に消失していた。
（実施例７）
実施例１で合成した重合性化合物「Ｍ−４」１００質量部にチバスペシャリティーケミカルズ社製の光重合開始剤「イルガキュアー６５１」２部からなる重合性組成物を、アプリケーターを用いてガラス基板上に５μｍの膜厚に塗布し、窒素雰囲気下で、４０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を２０秒照射した。
得られた塗膜を剥離し、ＦＴ−ＩＲで確認したところアクリル基の赤外吸収である８０９ｃｍ−１付近の吸収が完全に消失していた。
実施例１で合成した重合性化合物「Ｍ−４」１００質量部にチバスペシャリティーケミカルズ社製の光重合開始剤「イルガキュアー６５１」２部からなる重合性組成物を、アプリケーターを用いてガラス基板上に５μｍの膜厚に塗布し、窒素雰囲気下で、４０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を２０秒照射した。
得られた塗膜を剥離し、ＦＴ−ＩＲで確認したところアクリル基の赤外吸収である８０９ｃｍ−１付近の吸収が完全に消失していた。
（組成物例）
下記構造のフッ素系液晶化合物からなる液晶組成物Ａ（誘電率異方性：７．７）を７０％と、実施例１で合成した化合物「Ｍ−１」２９．４％、チバスペシャリティーケミカルズ社製の光重合開始剤「イルガキュアー６５１」０．６％を配合することにより調光層形成材料である重合性組成物（ＭＬＣ−１）を得た。
下記構造のフッ素系液晶化合物からなる液晶組成物Ａ（誘電率異方性：７．７）を７０％と、実施例１で合成した化合物「Ｍ−１」２９．４％、チバスペシャリティーケミカルズ社製の光重合開始剤「イルガキュアー６５１」０．６％を配合することにより調光層形成材料である重合性組成物（ＭＬＣ−１）を得た。
（応用例）
重合性組成物（ＭＬＣ−１）を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、均一な溶液状態に保つように基板全体を温度コントロールし、４０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を６０秒照射し厚さ約１１μｍの光散乱型液晶デバイスを得た。得られたデバイスの飽和電圧及び駆動電圧の変動値を評価し、結果を表２に示した。光散乱型液晶デバイスの電気光学特性を表１に示す。
重合性組成物（ＭＬＣ−１）を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、均一な溶液状態に保つように基板全体を温度コントロールし、４０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を６０秒照射し厚さ約１１μｍの光散乱型液晶デバイスを得た。得られたデバイスの飽和電圧及び駆動電圧の変動値を評価し、結果を表２に示した。光散乱型液晶デバイスの電気光学特性を表１に示す。
この結果、本発明の重合性組成物を使用した光散乱型液晶デバイスは、−２０℃〜７０℃の温度範囲において低電圧駆動が可能であった。
本発明の重合性化合物及び組成物は、屋外で使用するような建築物の窓やショーウィンドウ等の視野遮断のスクリーン、採光コントロールのカーテン、文字や図形を表示し高速応答性で電気的に表示を切り換える広告板や装飾表示板として有用な光散乱型液晶デバイス用の調光層形成材料として特に有用である。また、時計、コンピューター末端等の表示素子やデジタルペーパー、ＩＣカードの情報表示、電子ブックやＰＤＡなどの携帯情報端末やプロジェクション等の表示装置、光シャッターなどの光学素子用の材料としても有用である。
Claims (3)
- 一般式（１）で表されることを特徴とする重合性化合物。
一般式（１）
（式中、Ｘ１は−Ｏ−ＣＨ２−、−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ２−、−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２Ｏ−、又は−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ−を表す。Ｒ１は、ｍが２のときは、炭素数２〜３０のアルキレン基（但し、該基中に存在し、Ｘ３と直接結合しない１個又は２個以上のメチレン基は、場合によりそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接に結合しないものとして、−Ｏ−、アリーレン基、又は炭素数３〜１０のシクロアルキレン基で置き換えられていても良い）、炭素数６〜１８のアリーレン基、炭素数３〜１０のシクロアルキレン基、又は、−Ｙ−Ｒ５−Ｙ− （但し、Ｙはアリーレン基又は炭素数３〜１０のシクロアルキレン基を表し、Ｒ５は単結合又は炭素数１〜１５のアルキレン基（但し、アルキレン基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、場合によりそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接に結合しないものとして、−Ｏ−で置き換えられていても良い）を表す。）を表す。ｍが３のときは、炭素数２〜３０のアルキルトリイル基（但し、該基中に存在し、Ｘ３と直接結合しない１個又は２個以上のメチレン基は、場合によりそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接に結合しないものとして、−Ｏ−、アリーレン基、又は炭素数３〜１０のシクロアルキレン基で置き換えられていても良い）を表す。ｍが４のときは、炭素数２〜３０のアルキルテトライル基（但し、該基中に存在し、Ｘ３と直接結合しない１個又は２個以上のメチレン基は、場合によりそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接に結合しないものとして、−Ｏ−、アリーレン基、又は炭素数３〜１０のシクロアルキレン基で置き換えられていても良い）を表す。Ｒ１はハロゲン原子、炭素数１〜８のアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、及びアルカノイル基からなる群から選ばれる少なくとも１つの置換基を有していてもよい。Ｒ２は、炭素数４〜３０のアルキル基を表す（但し、アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、場合によりそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接に結合しないものとして、−Ｏ−又はアリーレン基で置き換えられていても良い）。Ｒ３は水素又はメチル基を表す。Ｒ４は炭素原子数２〜５のアルキル基を表す。Ｘ２は−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−又は単結合を表す。Ｘ３は−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−又は単結合を表す。ｍは２〜４の整数を表す。） - 一般式（１）において、Ｒ１が炭素数２〜３０のアルキレン基であり、Ｒ２は、炭素数４〜３０のアルキル基であり（但し、アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、それぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接に結合しないものとして、−Ｏ−で置き換えられていても良い）、ｍが２である請求項１に記載の重合性化合物。
- 請求項１に記載の重合性化合物を含有することを特徴とする重合性組成物。
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