光弾性を有する光学素子
【課題】非晶性であり、そして外部からの応力又はひずみに対して、複屈折が広範囲で直線的に変化し且つ複屈折の制御が簡易である、光弾性を有する光学素子を提供すること。
【解決手段】一般式（１）で表される、エポキシドと二酸化炭素とが交互に結合して得られ且つ1Ｈ−ＮＭＲ分析により検出可能なエーテル結合成分を含まない脂肪族ポリカーボネートを含む、光弾性を有する光学素子であって、０．１〜２．０ＧＰａ-1の範囲の応力光学係数を有することを特徴とする光学素子。
【解決手段】一般式（１）で表される、エポキシドと二酸化炭素とが交互に結合して得られ且つ1Ｈ−ＮＭＲ分析により検出可能なエーテル結合成分を含まない脂肪族ポリカーボネートを含む、光弾性を有する光学素子であって、０．１〜２．０ＧＰａ-1の範囲の応力光学係数を有することを特徴とする光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光弾性を有する光学素子に関する。本発明はまた、非晶性であり、そして外部からの応力又はひずみに対して、複屈折が広範囲で直線的に変化し且つ複屈折の制御が簡易である、光弾性を有する光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリカーボネートを含む合成樹脂の製造分野において、二酸化炭素を炭素源として利用することは、資源活用及び環境保護の観点から重要な課題である。また、ポリカーボネートは、耐衝撃性、軽量性、透明性、耐熱性等の優れた特性を有し、なかでも、脂肪族ポリカーボネートは生分解性であることから、環境負荷が低く、重要な樹脂といえる。
また、二酸化炭素を炭素源として利用してポリカーボネート等を製造する方法が、種々検討され、例えば、触媒として、亜鉛錯体、アルミニウム錯体、ポルフィリン錯体、サレン錯体（特許文献１）等を用いる方法が検討されている。
従って、二酸化炭素を炭素源として利用した脂肪族ポリカーボネートの新たな用途を見出すことは、資源活用及び環境保護の観点から意義がある。
【０００３】
光学用樹脂の分野では、微結晶による光の散乱に起因する透明性の低下を防止するために、大きな側鎖を有する樹脂、例えば、ＰＭＭＡ、又は主鎖の運動性を落としたうえで多少の立体障害を持たせた樹脂、例えば、ビスフェノール骨格を有するポリカーボネート等が用いられている。しかし、ＰＭＭＡは、その側鎖の影響により、複屈折の変化が非常に小さいので、位相差フィルム等素材の複屈折性を利用する光学素子として利用することはできなかった。また、ビスフェノール骨格を有するポリカーボネートは、固有複屈折が大きく、剛直なベンゼン環ユニットを有していることから、応力を加えた際の複屈折の変化が顕著に大きいため、光学素子として用いるためには、応力の制御を非常に高精度で行う必要があり、実用化は難しかった。
【０００４】
また、光学素子を利用して複雑な機能を有する光学デバイスを作製するために、外部からの入力により動的に光学特性を変更できる動的な光学素子が求められている。現在、このような用途としては液晶性の分子を利用したデバイスが使用されているが、基本的に液晶を利用した動的光学デバイスにおいては、その光学機能性は外部から与える電圧によって変化するため、電圧を制御する複雑な電気回路が必要であるうえ、一定の光学特性を保つためには電圧を与え続ける必要があり、それを組み込んだ装置の複雑化と、消費電力の増加につながっている。このため、電気以外の入力により特性を変化しうる光学素子や、外部より与えた入力を停止してもその光学特性を保つような光学素子が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１５５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、光学素子の分野では、非晶性であり、そして外部からの応力又はひずみに対して、複屈折が広範囲で直線的に変化し且つ複屈折の制御が簡易である光学素子が望まれている。さらに、通常用いられる温度環境又はそれに近い温度において、外部からの応力又はひずみに対して複屈折が変化する、動的な光学素子が強く望まれている。
従って、本発明は、上記特性を有する、特定の脂肪族ポリカーボネートを含む、光弾性を有する光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、次の一般式（１）：
【化１】
（式中、Ｒ1及びＲ2は、同一又は異なり、水素原子、置換若しくは非置換のアルキル基であるか、又はＲ1とＲ2とが互いに結合して置換若しくは非置換の脂肪族環を形成する）
で表される、エポキシドと二酸化炭素とが交互に結合して得られ且つ1Ｈ−ＮＭＲ分析により検出可能なエーテル結合成分を含まない脂肪族ポリカーボネートを含む、光弾性を有する光学素子であって、０．１〜２．０ＧＰａ-1の範囲の応力光学係数を有することを特徴とする光学素子により、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
具体的には、本発明は以下の態様に関する。
［態様１］
次の一般式（１）：
【化２】
（式中、Ｒ1及びＲ2は、同一又は異なり、水素原子、置換若しくは非置換のアルキル基であるか、又はＲ1とＲ2とが互いに結合して置換若しくは非置換の脂肪族環を形成する）
で表される、エポキシドと二酸化炭素とが交互に結合して得られ且つ1Ｈ−ＮＭＲ分析により検出可能なエーテル結合成分を含まない脂肪族ポリカーボネートを含む、光弾性を有する光学素子であって、
０．１〜２．０ＧＰａ-1の範囲の応力光学係数を有することを特徴とする、
上記光学素子。
【０００９】
［態様２］
引張速度１０００％／分において、ひずみ４００％まで延伸し、応力値及び複屈折値を、それぞれ、ｘ軸及びｙ軸としてプロットし、原点を通る直線で回帰した場合の決定係数が、０．９５以上である、態様１に記載の光学素子。
［態様３］
上記エポキシドが、エチレンオキシド又はプロピレンオキシドである、態様１又は２に記載の光学素子。
【００１０】
［態様４］
上記脂肪族ポリカーボネートの合成に用いられた触媒が、次の一般式（Ｉ）：
【化３】
（式中、Ｒａは、それぞれ独立して、Ｈ、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数２〜１０のアシル基、炭素数２〜１０のアシロキシ基、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、又は−Ｓｉ（Ｒｂ）2−Ｒｃ−Ｘ（式中、Ｒｂは、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基から選択され、Ｒｃは、炭素数１〜８の二価の炭化水素基であり、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩから選択される。）から選択されるが、Ｒａの少なくとも１つは−Ｓｉ（Ｒｂ）2−Ｒｃ−Ｘであり、Ｒｄは、各ベンゼン環上の０〜３個の置換基であって、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数２〜１０のアシル基、炭素数２〜１０のアシロキシ基、又はＦ、Ｃｌ、Ｂｒ若しくはＩから選択され、Ｙは、２個の炭素原子を介して２個のイミノ窒素を連結する二価の連結基であって、その２個の炭素原子に１又は複数の、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基が結合していてもよく、あるいはその２個の炭素原子が置換又は非置換の、飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は芳香環の一部を構成してもよく、Ｚは、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、Ｎ3-、脂肪族カルボキシラート、芳香族カルボキシラート、アルコキシド、及びアリールオキシドからなる群から選択されるアニオン性配位子である）
で表されるコバルト錯体である、態様１〜３のいずれか１つに記載の光学素子。
【００１１】
［態様５］
０．３〜１．０ＧＰａ-1の範囲の応力光学係数を有する、態様１〜４のいずれか１つに記載の光学素子。
［態様６］
２５℃において、１００％以上の破断伸度を有し、１００％伸長後の伸長回復率が９０％以上である、態様５に記載の光学素子。
【００１２】
[態様７]
シャッター、位相差板、及び波長フィルターから成る群から選択される、態様１〜６のいずれか１つに記載の光学素子。
［態様８］
態様１〜７のいずれか１つに記載の光学素子を含む機器。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光弾性を有する光学素子は、非晶性であり、そして外部からの応力又はひずみに対して、複屈折が広範囲で直線的に変化し且つ複屈折の制御が簡易である。
また、本発明の光弾性を有する光学素子は、通常用いられる温度環境又はそれに近い温度において、外部からの応力又はひずみに対して複屈折が変化する、動的な光学素子である。
さらに、本発明の光弾性を有する光学素子は、二酸化炭素を原料の一部とし且つ生分解性を有する脂肪族ポリカーボネートを含むので、環境適応性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、光学遅延測定システムの概略図である。
【図２】図２は、製造例１で製造したＰＰＣの、ひずみと複屈折との関係を示す図である。
【図３】図３は、製造例２で製造したＰＥＣの、ひずみと複屈折との関係を示す図である。
【図４】図４は、製造例１で製造したＰＰＣの、時間と複屈折との関係を示す図である。
【図５】図５は、製造例２で製造したＰＥＣの、時間と複屈折との関係を示す図である。
【図６】図６は、製造例１で製造したＰＰＣの、応力と複屈折との関係を示す図である。
【図７】図７は、製造例２で製造したＰＥＣの、応力と複屈折との関係を示す図である。
【図８】図８は、比較例１で用いたＴＯＰＡＳ（商標）６０１５の、応力と複屈折との関係を示す図である。
【図９】図９は、実施例２で用いられたシャッターユニットの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の光弾性を有する光学素子について、以下、詳細に説明する。
［脂肪族ポリカーボネート］
本発明に用いられる脂肪族ポリカーボネートの原料として用いられる一般式（１）：
【化４】
で表されるエポキシドにおいて、Ｒ1及びＲ2は、同一又は異なり、水素原子、置換若しくは非置換のアルキル基であるか、又はＲ1とＲ2とが互いに結合して置換若しくは非置換の脂肪族環を形成することができる。
【００１６】
Ｒ1及びＲ2のアルキル基としては、炭素数１〜１０の直鎖状又は分岐鎖状の置換又は非置換のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、２−ペンチル基、３−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、２−ヘキシル基、３−ヘキシル基、１−メチル−１−エチル−ｎ−ペンチル基、１，１，２−トリメチル−ｎ−プロピル基、１，２，２−トリメチル−ｎ−プロピル基、３，３−ジメチル−ｎ−ブチル基、ｎ−ヘプチル基、２−ヘプチル基、１−エチル−１，２−ジメチル−ｎ−プロピル基、１−エチル−２，２−ジメチル−ｎ−プロピル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基等が挙げられ、より好ましくはメチル基である。上記アルキル基は、例えば、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、スルファニル基、シアノ基、スルホ基、ホルミル基、ハロゲン原子、芳香族基等から選択される１又は２以上の置換基で置換されていてもよい。
【００１７】
Ｒ1とＲ2とは、互いに結合して置換又は非置換の脂肪族環を形成してもよく、好ましくは炭素数４〜１０の置換又は非置換の脂肪族環を形成してもよい。例えば、Ｒ1とＲ2とが−（ＣＨ2）4−を介して互いに結合した場合、シクロヘキサン環を形成する。このように形成された環は、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等のアルキル基等から選択される１又は２以上の置換基で置換されていてもよい。
【００１８】
一般式（１）で表されるエポキシドの中で特に好ましいものの具体例としては、次の式（１−１）〜（１−３）のものが挙げられる。
【化５】
【００１９】
式（１−１）〜（１−３）のエポキシドの中で、式（１−１）で示されるエチレンオキシドと、式（１−２）で示されるプロピレンオキシドとが特に好ましい。
【００２０】
本発明に用いられる脂肪族ポリカーボネートは、一般式（２）：
【化６】
で表され、ここでＲ1及びＲ2は上記の通りである。
【００２１】
一般式（２）で表される脂肪族ポリカーボネートの数平均分子量は、好ましくは約５，０００〜１，０００，０００、より好ましくは約１０，０００〜２００，０００、特に好ましくは約５０，０００〜１３０，０００での範囲である。
【００２２】
本発明に用いられる脂肪族ポリカーボネートは、その脂肪族ポリカーボネートが成型可能な温度において、少なくとも１００％の破断伸度を有することが好ましく、少なくとも２００％の破断伸度を有することがより好ましく、少なくとも４００％の破断伸度を有することがさらに好ましく、そして少なくとも４００％の破断伸度を有することが最も好ましい。上記破断伸度を有することにより、成型時のひずみに伴う応力により、従来のＴＯＰＡＳから形成された光学素子の複屈折値を含む、広範囲の複屈折値を有することができ、従来のＴＯＰＡＳから形成された光学素子を置換することができる。
なお、本明細書において、「破断伸度」は、所定の温度において、初期試料長５ｍｍ、１０００％／分の条件において伸長した際の、破断時のひずみ量を意味する。
【００２３】
さらに、本発明に用いられる脂肪族ポリカーボネートは、２５℃において、少なくとも１００％の破断伸度を有することが好ましく、少なくとも２００％の破断伸度を有することがより好ましく、少なくとも４００％の破断伸度を有することがさらに好ましく、そして少なくとも４００％の破断伸度を有することが最も好ましい。
【００２４】
さらに、本発明に用いられる脂肪族ポリカーボネートは、伸長１００％後の伸長回復率が９０％以上であることが好ましく、９５％以上であることがより好ましく、９９％以上であることがさらに好ましく、９９．５％以上であることが最も好ましい。通常の室温に近い２５℃において、上記破断伸度と伸長回復特性とを有することにより、上記脂肪族ポリカーボネートを含む光学素子は、通常の使用環境において、応力、ひずみ等の付与によりその光学特性が調節されうる、動的な光学素子として利用されうる。さらに、ひずみにより複屈折を制御する場合には、ひずみを調節するためにモーター等の外部からのエネルギーの供給が必要となるが、調節後にねじ止め、ブレーキ機構等によりひずみを固定すれば、その後のエネルギー供給を行わなくても光学特性を保持することができるので、常時電圧を印加することが必要な液晶素子と比較して、エネルギー消費の非常に少ない素子となりうる。
【００２５】
なお、本明細書において、「伸長回復率」は、初期試料長２０ｍｍの試料を、１００％／分の条件下でひずみ量１００％まで伸長させ、次いで、伸長時とは逆に１００％／分の条件でひずみ量０％まで収縮させ、次いで、試料を試験機から取り出し、試料長Ｌ（ｍｍ）を測定し、次の式：
伸長回復率（％）＝（２−Ｌ／２０）×１００
に従って算出した値を意味する。
【００２６】
一般式（２）で表される脂肪族ポリカーボネートの中で特に好ましいものの具体例としては、次の式（３−１）〜（３−３）のものが挙げられる。
【化７】
【００２７】
式（３−１）〜（３−３）の中でも、式（３−１）で表わされるポリエチレンカーボネートと、式（３−２）で表わされるポリプロピレンカーボネートとが特に好ましい。
【００２８】
本発明に用いられる脂肪族ポリカーボネートは、エポキシドと二酸化炭素とが交互に結合して得られ且つ1Ｈ−ＮＭＲ分析により検出可能なエーテル結合成分を含まない脂肪族ポリカーボネートであって、本発明の効果を奏するものを重合することができる方法であれば特に制限されず、任意の方法で製造することができるが、例えば、特開２００９−２１５５２９号明細書、特開２００８−２８５５４５号明細書、米国特許出願公開第２００６／８９２５２号明細書、国際公開第２００８／１５００３３号パンフレット及び同第２００９／１３７５４０号パンフレットに開示される方法に従って、製造することができる。
【００２９】
また、本発明に用いられる脂肪族ポリカーボネートはまた、次の式（Ｉ）：
【化８】
のコバルト錯体を用いて重合することができる。上記式（Ｉ）のコバルト触媒は、特に、ポリプロピレンカーボネートの合成に適している。
【００３０】
上記式（Ｉ）において、Ｒａは、それぞれ独立して、Ｈ、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換若しくは非置換の、炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１４のアリール基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数２〜１０のアシル基、炭素数２〜１０のアシロキシ基、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、又は−Ｓｉ（Ｒｂ）2−Ｒｃ−Ｘから選択されるが、Ｒａの少なくとも１つは−Ｓｉ（Ｒｂ）2−Ｒｃ−Ｘである。ここで、−Ｓｉ（Ｒｂ）2−Ｒｃ−Ｘはシリル置換基を表し、Ｒｂは、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の、炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１４のアリール基から選択され、Ｒｃは、炭素数１〜８、好ましくは炭素数１〜６、より好ましくは炭素数１〜３の二価の炭化水素基であり、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩから選択される。
【００３１】
シリル置換基−Ｓｉ（Ｒｂ）2−Ｒｃ−Ｘにおける、Ｒｂの具体例として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アリル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の、直鎖又は分岐のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基；フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，６−キシリル基、メシチル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、アントリル基等の置換又は非置換のアリール基等が挙げられる。また、Ｒｃの具体例として、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチルメチレン基、メチルエチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基等の直鎖又は分岐の二価の炭化水素基が挙げられる。Ｒｂは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、又はフェニル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、又はフェニル基であることがより好ましく、メチル基であることが特に好ましい。Ｒｃは、メチレン基、エチレン基、又はプロピレン基であることが好ましく、メチレン基であることがより好ましい。Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩであることが好ましく、Ｃｌであることがより好ましい。
【００３２】
Ｒａの具体例として、Ｈ；メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アリル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の、直鎖又は分岐のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基；フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，６−キシリル基、メシチル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、アントリル基等の置換又は非置換のアリール基；メトキシ基、エトキシ基、ビニルオキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、アリルオキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基等のアルコキシ基；アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、ピバロイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、オクタノイル基、デカノイル基等のアシル基；アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基等のアシロキシ基；Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ；フロロメチルジメチルシリル基、クロロメチルジメチルシリル基、ブロモメチルジメチルシリル基、ヨードメチルジメチルシリル基、クロロメチルジエチルシリル基、クロロメチルジ（イソプロピル）シリル基、クロロメチルジフェニルシリル基、（１−クロロエチル）ジメチルシリル基、（２−クロロエチル）ジメチルシリル基、（２−クロロプロピル）ジメチルシリル基、（３−クロロプロピル）ジメチルシリル基、（４−クロロブチル）ジメチルシリル基、（６−クロロヘキシル）ジメチルシリル基、（８−クロロオクチル）ジメチルシリル基等のシリル置換基が挙げられる。Ｒａがシリル置換基以外である場合、Ｈ、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アリル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，６−キシリル基、メシチル基、メトキシ基、エトキシ基、ビニルオキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、アリルオキシ基、アセチル基、アセトキシ基、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩであることが好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基であることがより好ましく、ｔｅｒｔ−ブチル基であることが特に好ましい。Ｒａがシリル置換基である場合、クロロメチルジメチルシリル基、（２−クロロエチル）ジメチルシリル基、又は（３−クロロプロピル）ジメチルシリル基であることが好ましく、クロロメチルジメチルシリル基であることがより好ましい。Ｒａの両方ともシリル置換基であることがより好ましい。
【００３３】
Ｒｄは、各ベンゼン環上の０〜３個の置換基であって、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換若しくは非置換の、炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１４のアリール基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数２〜１０のアシル基、炭素数２〜１０のアシロキシ基、又はＦ、Ｃｌ、Ｂｒ若しくはＩから選択される。Ｒｄの具体例として、シリル置換基以外のＲａについて上述した有機基を挙げることができ、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アリル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，６−キシリル基、メシチル基、メトキシ基、エトキシ基、ビニルオキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、アリルオキシ基、アセチル基、アセトキシ基、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩであることが好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基であることがより好ましく、ｔｅｒｔ−ブチル基であることが特に好ましい。Ｒｄは各ベンゼン環について１個であることが好ましく、このとき、Ｒｄの位置は、配位子のサリチルアルデヒドに相当する部位の３位であることが好ましい。
【００３４】
Ｙは、２個の炭素原子を介して２個のイミノ窒素を連結する二価の連結基である。その２個の炭素原子に、１又は複数の、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数３〜１０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の、炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１４のアリール基が結合していてもよい。このような二価の連結基Ｙの炭素原子に結合する基として、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アリル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の、直鎖又は分岐のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基；フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，６−キシリル基、メシチル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、アントリル基等の置換又は非置換のアリール基を挙げることができる。また、二価の連結基Ｙにおいて、その２個の炭素原子が、置換又は非置換の、飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は芳香環の一部を構成してもよい。このような飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は芳香環として、例えば、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、ベンゼン環等が挙げられ、これらの脂肪族環又は芳香族環は、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等のアルキル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基等の、１又は複数の置換基で置換されていてもよい。
【００３５】
そのような二価の連結基Ｙの具体例として、上述したような炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数３〜１０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基で置換されていてもよいエチレン基が挙げられ、このエチレン基は無置換であるか、１又は複数のメチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基で置換されていることが好ましい。また、二価の連結基Ｙの具体例として、隣接する２個の炭素原子がそれぞれ別のイミノ窒素に結合している置換又は非置換のシクロアルキレン基（例えば、シクロヘキサン−１，２−ジイル基）又はフェニレン基（例えば、１，２−フェニレン基）も挙げられる。これらの中でシクロヘキサン−１，２−ジイル基が好ましい。
【００３６】
Ｚは、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、Ｎ3-、脂肪族カルボキシラート、芳香族カルボキシラート、アルコキシド、及びアリールオキシドからなる群から選択されるアニオン性配位子である。アニオン性配位子は、エポキシドのエポキシド炭素に対して求核性を有する場合がある。Ｚの具体例として、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、Ｎ3-、アセタート、トリフルオロアセタート、トリクロロアセタート、プロピオナート、シクロヘキシルカルボキシラート等の脂肪族カルボキシラート；ベンゾアート、ｐ−メチルベンゾアート、３，５−ジクロロベンゾアート、３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゾアート、４−ジメチルアミノベンゾアート、４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾアート、ペンタフルオロベンゾアート（-ＯＢｚＦ5）、ナフタレンカルボキシラート等の芳香族カルボキシラート；メトキシド、エトキシド、プロポキシド、イソプロポキシド等のアルコキシド；フェノキシド、ｏ−ニトロフェノキシド、ｐ−ニトロフェノキシド、ｍ−ニトロフェノキシド、２，４−ジニトロフェノキシド、３，５−ジニトロフェノキシド、３，５−ジフルオロフェノキシド、３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェノキシド、１−ナフトキシド、２−ナフトキシド等のアリールオキシド等が挙げられる。Ｚは、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、アセタート、トリフルオロアセタート、トリクロロアセタート、ベンゾアート、又はペンタフルオロベンゾアートであることが好ましく、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、トリフルオロアセタート、トリクロロアセタート、又はペンタフルオロベンゾアートであることがより好ましく、Ｆ-、Ｃｌ-又はペンタフルオロベンゾアートであることが特に好ましい。
【００３７】
上述したコバルト錯体の中でも、次の式（ＩＩ）：
【化９】
又は次の式（ＩＩＩ）：
【化１０】
（式中、Ｒｃ、Ｘ及びＺは上述の通りである。）
で表されるものが好ましい。
【００３８】
上述したコバルト錯体の中でも、次の式（ＩＶ）：
【化１１】
又は次の式（Ｖ）：
【化１２】
（式中、Ｚは上述の通りである。）
で表されるものがより好ましく、式（ＩＶ）で表されるものが特に好ましい。
【００３９】
上記コバルト錯体に助触媒を組み合わせた触媒システムを用いて、エポキシドと二酸化炭素との共重合を行うこともできる。助触媒を併用することにより、共重合の反応速度を高める、及び／又は共重合体の交互規則性を高める、及び／又は副生成物である環状カーボネートの生成を抑制することができる。
【００４０】
上記コバルト錯体と組み合わせることが可能な助触媒の一例は、リン及び／又は窒素を含むカチオンと対アニオンとからなる塩である。そのような助触媒として、次の式：
［Ｒ34Ｎ］+、
［Ｒ34Ｐ］+、又は
［Ｒ33Ｐ＝Ｎ＝ＰＲ33］+
（式中、Ｒ3は、それぞれ独立して、炭素数１〜２０のアルキル基若しくは炭素数３〜２０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基である。）及び式（ＶＩ）：
【化１３】
（式中、Ｒ4は、それぞれ独立して、炭素数１〜２０のアルキル基若しくは炭素数３〜２０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基であり、Ｒ5は、イミダゾリウム環の炭素上の０〜３個の置換基であって、それぞれ独立して、炭素数１〜２０のアルキル基若しくは炭素数３〜２０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基である。）からなる群から選択されるリン及び／又は窒素を含むカチオンと、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、Ｎ3-、脂肪族カルボキシラート、芳香族カルボキシラート、アルコキシド、及びアリールオキシドからなる群から選択されるアニオンとの塩を使用できる。
【００４１】
上記塩を構成するカチオン［Ｒ34Ｎ］+、［Ｒ34Ｐ］+、［Ｒ33Ｐ＝Ｎ＝ＰＲ33］+における、Ｒ3の具体例として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アリル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等の、直鎖又は分岐のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基；フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，６−キシリル基、メシチル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、アントリル基等の置換又は非置換のアリール基が挙げられる。式（ＶＩ）のイミダゾリウムにおけるＲ4及びＲ5の具体例として、Ｒ3について上述したような、直鎖又は分岐のアルキル基、シクロアルキル基、及び置換又は非置換のアリール基が挙げられる。これらのＲ3、Ｒ4及びＲ5は、上記カチオン（［Ｒ34Ｎ］+、［Ｒ34Ｐ］+、［Ｒ33Ｐ＝Ｎ＝ＰＲ33］+、式（ＶＩ）のイミダゾリウム）が全体として共重合反応に有利な立体的効果を発揮する、すなわち適切な嵩高さを有するように、選択して組み合わせることができる。
【００４２】
上記塩を構成するカチオンとして、［Ｒ34Ｎ］+、［Ｒ33Ｐ＝Ｎ＝ＰＲ33］+、又は式（ＶＩ）のイミダゾリウムを使用することが好ましく、［Ｒ33Ｐ＝Ｎ＝ＰＲ33］+を使用することがより好ましい。
【００４３】
四級アンモニウム［Ｒ34Ｎ］+の具体例として、テトラブチルアンモニウム、テトラヘキシルアンモニウム、トリシクロヘキシルメチルアンモニウム、トリメチルフェニルアンモニウム等が挙げられる。
四級ホスホニウム［Ｒ34Ｐ］+の具体例として、テトラブチルホスホニウム、テトラヘキシルホスホニウム、テトラシクロヘキシルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム、テトラ（メトキシフェニル）ホスホニウム等が挙げられる。
【００４４】
ビス（ホスホラニリデン）アンモニウム［Ｒ33Ｐ＝Ｎ＝ＰＲ33］+の具体例として、ビス（トリブチルホスホラニリデン）アンモニウム、ビス（エチルジフェニルホスホラニリデン）アンモニウム、ビス（ｎ−ブチルジフェニルホスホラニリデン）アンモニウム、ビス（ジメチルフェニルホスホラニリデン）アンモニウム、ビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウム、ビス（トリトリルホスホラニリデン）アンモニウム、ビス（トリナフチルホスホラニリデン）アンモニウム等が挙げられる。これらの中でも、ビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムが好ましい。
【００４５】
式（ＶＩ）のイミダゾリウムの具体例として、１，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジエチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３−ジメチル−イミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム等が挙げられる。
【００４６】
上記塩を構成するアニオンとして、Ｚについて上述したものを挙げることができ、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、アセタート、トリフルオロアセタート、トリクロロアセタート、ベンゾアート、又はペンタフルオロベンゾアートであることが好ましく、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、トリフルオロアセタート、トリクロロアセタート、又はペンタフルオロベンゾアートであることがより好ましく、Ｆ-、Ｃｌ-又はペンタフルオロベンゾアートであることが特に好ましい。
【００４７】
上記カチオン及びアニオンからなる塩として、例えば、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムアセタート、テトラブチルホスホニウムクロリド、テトラフェニルホスホニウムクロリド、ビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムフルオリド（ＰＰＮＦ）、ビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムクロリド（ＰＰＮＣｌ）、ビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムペンタフルオロベンゾアート（ＰＰＮＯＢｚＦ5）、１，３−ジメチルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−２，３−ジメチル−イミダゾリウムクロリド等が挙げられ、ＰＰＮＦ、ＰＰＮＣｌ及びＰＰＮＯＢｚＦ5が好ましい。
【００４８】
コバルト錯体と助触媒とを組み合わせた触媒システムにおいて、コバルト錯体を、式（ＩＩ）又は式（ＩＩＩ）の化合物とすることが好ましく、式（ＩＶ）又は式（Ｖ）の化合物とすることがより好ましく、式（ＩＶ）の化合物とすることが特に好ましい。
【００４９】
このような触媒システムの中で、
式（ＩＶ）：
【化１４】
（式中、Ｚは、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、Ｎ3-、脂肪族カルボキシラート、芳香族カルボキシラート、アルコキシド、及びアリールオキシドからなる群から選択されるアニオン性配位子である。）で表される化合物と、［Ｒ33Ｐ＝Ｎ＝ＰＲ33］+（式中、Ｒ3は、それぞれ独立して、炭素数１〜２０のアルキル基若しくは炭素数３〜２０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基である。）で表されるリン及び窒素を含むカチオン、並びにＦ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、Ｎ3-、脂肪族カルボキシラート、芳香族カルボキシラート、アルコキシド、及びアリールオキシドからなる群から選択されるアニオンの塩からなる助触媒とを含むものがより好ましく、ここで、Ｚがペンタフルオロベンゾアートであり、助触媒がビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムクロリドであることが特に好ましい。
【００５０】
エポキシドと二酸化炭素との共重合は、加圧可能な公知の重合反応装置、例えば、オートクレーブを用いて行うことができる。共重合の反応温度は、一般に約０℃以上、約１００℃以下とすることができ、約１０℃以上、約９０℃以下であることが好ましく、約２０℃以上、約６０℃以下であることがより好ましい。共重合を低温で行うと環状カーボネートの生成を抑制でき、高温で行うと反応速度が増加してＴＯＦ及び／又はＴＯＮを向上させることができる。本発明のコバルト錯体を用いると、従来の触媒又は触媒システムと比べて広い温度範囲で共重合を行うことができる。
【００５１】
共重合時の二酸化炭素の分圧は、一般に約０．１ＭＰａ以上、約１０ＭＰａ以下とすることができ、約５ＭＰａ以下であることが好ましく、約２ＭＰａ以下であることがより好ましい。窒素、アルゴン等の不活性ガスが二酸化炭素と一緒に反応雰囲気中に存在してもよい。
【００５２】
エポキシドと、触媒であるコバルト錯体とのモル比は、一般に、エポキシド：コバルト錯体＝約１０００：１以上とすることができ、約２０００：１以上であることが好ましい。上記コバルト錯体は、反応温度を適宜上げることによって、エポキシド：コバルト錯体＝約４０００：１以上、約８０００：１以上、約３２０００：１以上といった、錯体濃度が非常に低い条件で共重合することもできる。錯体濃度が低いと一般に反応時間が長くなるため、エポキシド：コバルト錯体＝約１０００００：１以下、又は約５００００：１以下とすることが一般的である。必要に応じて使用される助触媒の量は、コバルト錯体１モルに対して、一般に約０．１〜約１０モルとすることができ、約０．３〜約５モルであることが好ましく、約０．５〜約１．５モルであることがより好ましい。
【００５３】
共重合は無溶媒で行ってもよく、必要に応じて溶媒を使用して行ってもよい。使用可能な溶媒として、例えば、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素、ジメチルホルムアミド等のアミド、１，２−ジメトキシエタン等のエーテル及びそれらの組み合わせを用いることができ、ジクロロメタン、トルエン、ジメチルホルムアミド及び１，２−ジメトキシエタンが好ましく、ジクロロメタン及び１，２−ジメトキシエタンがより好ましい。溶媒を使用する場合、その量は、エポキシド１質量部に対して、一般に約０．１〜約１００質量部とすることができ、約０．２〜約５０質量部であることが好ましく、約０．５〜約２０質量部であることがより好ましい。
【００５４】
所望量のエポキシドが重合した後、公知の後処理を行うことができる。例えば、塩酸、メタノール、塩酸／メタノール混合物等を反応停止剤として反応混合物に投入し、必要に応じて昇温及び／又は攪拌して反応を終了することができる。その後、例えば、貧溶媒としてメタノール、ヘキサン等を用いてポリマーを再沈殿してもよく、ソックスレー抽出器を利用して固体状混合物から錯体を抽出してもよい。また、カラムクロマトグラフィー等の周知の手段を用いて、ポリマーをさらに精製してもよい。
【００５５】
［光弾性を有する光学素子］
本発明の光学弾性を有する光学素子の応力光学係数は、０．１〜２．０ＧＰａ-1の範囲にあり、好ましくは０．２〜１．５ＧＰａ-1の範囲にあり、そして最も好ましくは０．３〜１．０ＧＰａ-1の範囲にある。応力光学係数が、０．１ＧＰａ-1を下回ると、ひずみ、応力等を付加しても十分な複屈折が発生せず、光学素子として使用できない場合があり、そして２．０ＧＰａ-1を上回ると、光学素子の形状によっては成形時にかかる応力の履歴により過剰な複屈折が残存する場合がある。
なお、上記応力光学係数は、ポリカーボネートのＴｇ超の温度で測定することが好ましく、ポリカーボネートのＴｇ＋１０℃以上の温度で測定することがより好ましい。
【００５６】
上記応力光学係数は、以下に説明する装置及び測定原理により測定することができる。
［光学遅延測定システム］
測定に用いる光学遅延測定システムの概略図を図１に示す。
光学遅延測定システム１は、Ｈｅ−Ｎｅレーザー発振器（オーテック株式会社製、ＬＧＫ ７７８６Ｐ１００）（図示せず）、偏光板２，２’及び２’’、１／４λ板３及び３’、回転偏光板４、ビームスプリッター（図示せず）、並びに受光器５及び５’から構成される。Ａは入射したレーザー光の侵入方向を示し、そして識別子６及び７は、それぞれ、試料及び座標系を示す。
【００５７】
ビームスプリッターで、入射したレーザー光を二つに分岐させ、試料６を通過した光（以下、「測定光」と称する）の強度と、試料６を通過させない光（以下、「参照光」と称する）の強度とを、それぞれ、受光器５及び５’で電圧として測定する。測定光の位相角を参照光の位相角と比較することにより、光学遅延を計測する。
なお、回転偏光板４の回転数を２５００ｒｐｍとする。
【００５８】
−データの収集−
Ａ／Ｄコンバータ（ＫＥＹＥＮＣＥ社製、ＮＲ−５００）を用いて、引張試験機の荷重データと、光学遅延測定システムの参照光の量及び測定光の量とをデジタル化し、サンプリング周期５００μｓ（２ｋＨｚ）でサンプリングする。
【００５９】
−解析−
参照光と測定光との位相差は、２００データ（０．１秒）毎のデータの相互相関関数を計算し、その最大値から算出する。延伸過程における試料の厚み変化は、均一なアフィン変形を仮定して求める。
試料の断面積Ｓ（ｔ）及び厚みｄ（ｔ）は、それぞれ、次の式（ａ）及び（ｂ）：
【数１】
（式中、Ｓ0は試料の初期断面積であり、ｄ0は初期厚みであり、ｌ0は初期長であり、そしてΔｌは長さの変化量である）
と表すことができる。
【００６０】
また、応力σ（ｔ）及び複屈折Δｎ（ｔ）は、それぞれ、次の式（ｃ）及び（ｄ）：
【数２】
（式中、Ｌ（ｔ）は延伸時の加重であり、Г（ｔ）は延伸時の光学遅延である）
と表せる。
複屈折を縦軸、応力を横軸にとったグラフを作成し、解析したデータをプロットすると、直線の傾きが、応力光学係数となる。
【００６１】
光学遅延測定原理は、以下の通りである。
図１に示すように、光の進行方向に対して鉛直方向をα軸とするα−β直交座標系と、α−β直交座標系を４５°左方向に回転させたｘ−ｙ直交座標系を考える。単色光源であるＨｅ−Ｎｅレーザー光は、１／４λ板３を通過すると円偏光となり、そして回転偏光板４（周波数４２Ｈｚ）通過後は回転する直線偏光となる。
【００６２】
回転偏光板４を通過後の、ｘ軸及びｙ軸方向における、光の電場ベクトル成分Ｅx及びＥyは、それぞれ、次の式（ｅ）及び（ｆ）：
Ｅx＝Ａｓｉｎφ（ｔ）ｓｉｎωｔ （ｅ）
Ｅy＝Ａｃｏｓφ（ｔ）ｓｉｎωｔ （ｆ）
（式中、Ａは振幅であり、ω はレーザー光の角振動数であり、そしてφ （ｔ）は回転偏光板４の回転角度である）
となる。
【００６３】
参照光強度の時間平均Ｉref（ｔ）は、ハーフミラーでの減衰分を無視すると、次の式（ｇ）：
【数３】
により表わすことができる。
【００６４】
一方、１／４λ板３’を通過した後の、ｘ軸及びｙ軸方向における、光の電場ベクトル成分Ｅx及びＥyは、それぞれ、次の式（ｈ）及び（ｉ）：
【数４】
により表わすことができる。
【００６５】
従って、α軸及びβ軸方向における電場ベクトル成分Ｅα及びＥβは、それぞれ、次の式（ｊ）及び（ｋ）：
【数５】
となる。
【００６６】
試料６が光学的異方性を有し、ＥαがＥβに対してδの位相差を有する場合には、試料通過後の電場ベクトル成分Ｅα及びＥβは、それぞれ、次の式（ｌ）及び（ｍ）：
【数６】
と表すことができる。
【００６７】
従って、受光器５でのｘ方向の成分Ｅxは、次の式（ｎ）：
【数７】
となり、
測定光強度の時間平均Ｉmeas（ｔ）は次の式（ｏ）：
【数８】
となる。
【００６８】
ビームスプリッター、偏光板２，２’及び２’’、並びに試料６の表面において、反射等により光の強度が減衰することを考慮すると、式（ｇ）及び（ｏ）は、それぞれ、次の式（ｐ）及び（ｑ）：
【数９】
と表され、参照光は測定光に対しδの位相差を有することになる。
当該δが、試料の、α方向の、β方向に対する光学遅延となる。
【００６９】
本発明の光弾性を有する光学素子は、引張速度１０００％／分において、好ましくはひずみ４００％まで、より好ましくは５００％まで、そして最も好ましくは６００％まで延伸し、応力値及び複屈折値を、それぞれ、ｘ軸及びｙ軸としてプロットし、原点を通る直線で回帰した場合の決定係数が、好ましくは０．９５以上、より好ましくは０．９７以上、そして最も好ましくは０．９８以上である。決定係数が０．９５以下であると、素子に加えた応力に対する複屈折の変化に直線性が乏しく、光学機能性の制御が難しくなる場合がある。
【００７０】
本発明の、光弾性を有する光学素子は、光弾性の特性を利用する素子であれば、特に制限されず、例えば、シャッター、位相差板、波長フィルター等が挙げられる。
また、本発明の、光学素子を含む機器としては、例えば、透明度が段階的に変化できるシェード機構付きの窓、色を自由に変化できるランプ、視野角を周辺環境に合わせて変更できるディスプレイ等が挙げられる。
【実施例】
【００７１】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
本実施例で得られた化合物の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの測定は、ＪＥＯＬ社製ＪＮＭ−ＥＣＰ５００（５００ＭＨｚ）及びＪＥＯＬ社製ＪＮＭ−ＥＣＳ４００（４００ＭＨｚ）を用いて行った。ポリカーボネートの分子量測定は、ジーエルサイエンス社製高速液体クロマトグラフィーシステム（ＤＧ６６０Ｂ・ＰＵ７１３・ＵＶ７０２・ＲＩ７０４・ＣＯ６３１Ａ）と、ＳＨＯＤＥＸ社製ＫＦ−８０４Ｆカラム２本とを用いて、テトラヒドロフラン又はクロロホルムを溶出液として（４０℃，１．０ｍＬ／分）、ポリスチレン標準を基準に換算して測定し、解析ソフトウェア（Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｓｏｆｔｗａｒｅ社製ＥＺ Ｃｈｒｏｍ Ｅｌｉｔｅ）で処理して求めた。
【００７２】
［触媒の調製］
以下の合成例に溶媒として使用したトルエン、テトラヒドロフラン（以下、「ＴＨＦ」と称する）、ヘキサン、及びジエチルエーテルは、関東化学株式会社から入手した脱水グレードの試薬をＧｌａｓｓ Ｃｏｎｔｏｕｒ社製溶媒精製装置に通したものを使用した。メタノール及びエタノールは、脱水グレードの試薬を関東化学から入手したものをそのまま使用した。また、酢酸エチルは、和光純薬株式会社から入手したものをそのまま使用した。
【００７３】
ｔｅｒｔ−ブチルリチウムｎ−ペンタン溶液、トリエチルアミン、及び酢酸コバルトは、関東化学から入手したものをそのまま使用した。クロロメチルジメチルシリルクロリド、ペンタフルオロ安息香酸は東京化成工業株式会社から、（１Ｒ，２Ｒ）−ジアミノシクロヘキサンは和光純薬株式会社から入手した試薬をそのまま使用した。塩化マグネシウム、パラホルムアルデヒドは、Ａｌｄｒｉｃｈ社から入手した試薬をそのまま使用した。
【００７４】
以下の配位子合成において原料に用いられる４−ブロモ−２−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、及び３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−［（３’−クロロプロピル）ジメチルシリル］サリチルアルデヒドは、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２００７，１２９，８０８２に従って調製したものを使用した。
【００７５】
［合成例Ａ：コバルト錯体（１）の合成］
［Ａ−１：シリル置換サリチルアルデヒドの合成］
Ａｒ雰囲気下、４−ブロモ−２−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール５．４ｇを、ＴＨＦ２００ｍＬに溶解させ、−７８℃に冷却した後、ｔｅｒｔ−ブチルリチウム（１．６Ｍ ｎ−ペンタン溶液）４１ｍＬを２時間かけて滴下した。滴下後、−７８℃で２時間攪拌し、クロロメチルジメチルシリルクロリド７．１ｍＬを加えた。溶液を室温まで徐々に温め、４時間攪拌した後、水３００ｍＬを加え４時間撹拌した。酢酸エチル２００ｍＬで抽出を行い、有機層を減圧濃縮した。得られた黄色オイルをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝２０：１、Ｒｆ＝０．４７）により精製し、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−［（クロロメチル）ジメチルシリル］フェノール６．３ｇを薄黄色オイルとして得た（収率７９％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，５００ＭＨｚ）δ７．４３（ｓ，１Ｈ），７．２５（ｄｄ，１Ｈ），６．６９（ｄ，１Ｈ），４．８４（ｓ，１Ｈ），２．９２（ｓ，２Ｈ），１．４１（ｓ，９Ｈ），０．３８（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ
【００７６】
２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−［（クロロメチル）ジメチルシリル］フェノール２．１ｇと、トリエチルアミン３．５ｍＬと、塩化マグネシウム２．６２ｇとを、ＴＨＦ１２０ｍＬ内で、室温で３０分撹拌した。そこに、パラホルムアルデヒド０．８ｇを加え、３時間還流した。反応後、酢酸エチル１００ｍＬ及び水１００ｍＬを加え、室温で３０分撹拌した後、分液し、水層をさらに酢酸エチル１００ｍＬで抽出した。有機層を水で洗浄し、そして硫酸マグネシウムで乾燥した後、揮発分を減圧濃縮し得られた薄黄色オイルをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝２０：１、Ｒｆ＝０．０９）で精製した。３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−［（クロロメチル）ジメチルシリル］サリチルアルデヒド１．４ｇを白色固体として得た（収率６３％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，５００ＭＨｚ）δ１１．８９（ｓ，１Ｈ），９．９０（ｓ，１Ｈ），７．６７（ｓ，１Ｈ），７．５６（ｓ，１Ｈ），２．９４（ｓ，２Ｈ），１．４２（ｓ，９Ｈ），０．４３（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ
【００７７】
【化１５】
【００７８】
［Ａ−２：サレン配位子の合成］
３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−［（クロロメチル）ジメチルシリル］サリチルアルデヒド８０８．９ｍｇと、（１Ｒ，２Ｒ）−ジアミノシクロヘキサン１３６ｍｇとを、無水エタノール２０ｍＬ内で、室温で６時間攪拌した。揮発分を減圧濃縮後、析出物をろ過し、冷ヘキサン５ｍＬで洗浄し、サレン化合物７７０ｍｇを黄色粉末として得た（収率８５％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，５００ＭＨｚ）δ１４．１０（ｓ，２Ｈ），８．３１（ｓ，２Ｈ），７．３９（ｓ，２Ｈ），７．１５（ｓ，２Ｈ），３．３７（ｔ，２Ｈ），２．８４（ｓ，４Ｈ），２．０７−１．６８（ｍ，８Ｈ），１．４０（ｓ，１８Ｈ），０．３３（ｓ，１２Ｈ）ｐｐｍ
【００７９】
【化１６】
【００８０】
［Ａ−３：コバルト錯体の合成］
Ａｒ雰囲気下、サレン配位子７７０ｍｇを、脱水メタノール５ｍＬ及びトルエン１ｍＬの混合物中に溶解させ、そこに無水酢酸コバルト２１２ｍｇを加え、室温で３時間攪拌した。生じた沈殿をろ過で集め、冷メタノール５ｍＬで洗浄し、赤色粉末のコバルト（ＩＩ）錯体を得た。これを塩化メチレン１０ｍＬに溶解させ、ペンタフルオロ安息香酸２４０ｍｇを加え、空気下、１５時間攪拌した。揮発分を減圧濃縮した後、残留物を冷ヘキサンで洗浄し、緑褐色固体のコバルト（ＩＩＩ）錯体（１）５２７ｍｇを得た（収率４８％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ6，５００ＭＨｚ）δ７．９３（ｓ，２Ｈ），７．５５（ｓ，２Ｈ），７．４１（ｓ，２Ｈ），３．６５（ｍ，２Ｈ），３．１４（ｓ，４Ｈ），２．０５−１．８５（ｍ，８Ｈ），１．７３（ｓ，１８Ｈ），０．３７（ｓ，６Ｈ），０．２３（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ
【００８１】
【化１７】
【００８２】
［合成例Ｂ：コバルト錯体（２）の合成］
［Ｂ−１：サレン配位子の合成］
３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−［（３’−クロロプロピル）ジメチルシリル］サリチルアルデヒド３１３ｍｇと、（１Ｒ，２Ｒ）−ジアミノシクロヘキサン５７ｍｇとを、エタノール１０ｍＬに溶解させ、室温で１２時間撹拌した。揮発分を減圧留去した後、残留物を冷ヘキサン１ｍＬで洗浄し、サレン化合物３３０ｍｇを黄色粉末として得た（収率９４％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，５００ＭＨｚ）δ１４．１１（ｓ，２Ｈ），８．４５（ｓ，２Ｈ），７．３４（ｓ，２Ｈ），７．２３（ｓ，２Ｈ），３．５３−３．４４（ｍ，６Ｈ），２．００−１．９３（ｍ，２Ｈ），１．９０−１．６８（ｍ，１４Ｈ），１．４０（ｓ，１８Ｈ），０．７０（ｔ，４Ｈ），０．２６（ｓ，６Ｈ），０．２１（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ
【００８３】
【化１８】
【００８４】
［Ｂ−２：コバルト錯体の合成］
Ａｒ雰囲気下、サレン配位子２００ｍｇを塩化メチレン２ｍＬに溶解させ、そこに無水酢酸コバルト５０ｍｇを加え、室温で２時間攪拌した。揮発分を減圧留去した後、ジエチルエーテル１ｍＬで洗浄し、赤色粉末のコバルト（ＩＩ）錯体を得た。これを塩化メチレン２ｍＬ及びトルエン２ｍＬの混合物中に溶解させ、ペンタフルオロ安息香酸６０ｍｇを加え、空気下、１６時間攪拌した。揮発分を減圧濃縮した後、残留物を冷ヘキサン５ｍＬで洗浄し、緑褐色粉末のコバルト（ＩＩＩ）錯体（２）１６２ｍｇを得た（収率６０％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６，５００ＭＨｚ）δ７．９１（ｓ，２Ｈ），７．５２（ｓ，２Ｈ），７．４２（ｓ，２Ｈ），３．６３−３．５７（ｍ，６Ｈ），２．０４−１．８０（ｍ，６Ｈ），１．７７（ｓ，１８Ｈ），１．７１−１．５５（ｍ，８Ｈ），０．７６（ｔ，４Ｈ），０．３１（ｓ，６Ｈ），０．２４（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ
【００８５】
【化１９】
【００８６】
［合成例Ｃ：コバルト−非対称サレン錯体（３）の合成］
［Ｃ−１：非対称サレン配位子の合成］
Ａｒ雰囲気下、（Ｒ，Ｒ）−シクロヘキサンジアミンモノ塩酸塩（２１６ｍｇ、１．７４ｍｍｏｌ）と、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルデヒド（３３６ｍｇ、１．７４ｍｍｏｌ）と、モレキュラーシーブス４Ａ（２００ｍｇ）とを、無水エタノール（６ｍＬ）及び無水メタノール（６ｍＬ）の混合溶媒中で、室温で４時間撹拌した。そこに３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−［（クロロメチル）ジメチルシリル］サリチルアルデヒド（６４８ｍｇ、１．７４ｍｍｏｌ）と、トリエチルアミン（０．４ｍＬ、２．８８ｍｍｏｌ）とを塩化メチレン（１２ｍＬ）に溶解させた溶液を加え、室温で４時間撹拌した。反応溶液を、シリカゲルを用いてろ過し、シリカゲルを塩化メチレンで洗浄後、ろ液を濃縮した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝１０：１、Ｒｆ＝０．５７）で精製し、黄色固体（７０１ｍｇ）を得た（収率６７％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，５００ＭＨｚ）δ１４．１０（ｓ，２Ｈ），８．３１（ｓ，１Ｈ），８．１２（ｓ，１Ｈ），７．３９−７．１５（ｍ，４Ｈ），３．３７（ｔ，２Ｈ），２．８４（ｓ，２Ｈ），２．０７−１．６８（ｍ，８Ｈ），１．４０（ｓ，１８Ｈ），１．２５（ｓ，９Ｈ），０．３３（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ
【００８７】
【化２０】
【００８８】
［Ｃ−２：コバルト錯体の合成］
Ａｒ雰囲気下、非対称サレン配位子（７００ｍｇ、１．１７ｍｍｏｌ）を、脱水メタノール５ｍＬ及びトルエン１ｍＬの混合物に溶解させ、そこに無水酢酸コバルト（２０７ｍｇ、１．２８ｍｍｏｌ）を加え、室温で３時間攪拌した。生じた沈殿をろ過で集め、冷メタノール５ｍＬで洗浄し、赤色粉末のコバルト（ＩＩ）錯体を得た。これを塩化メチレン１０ｍＬに溶解させ、ペンタフルオロ安息香酸（２７０ｍｇ、１．２８ｍｍｏｌ）を加え、空気下、１５時間攪拌した。揮発分を減圧濃縮した後、残留物を冷ヘキサンで洗浄し、緑褐色固体のコバルト（ＩＩＩ）錯体５１２ｍｇを得た（収率５１％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ6，５００ＭＨｚ）δ７．９６（ｓ，１Ｈ），７．８７（ｓ，１Ｈ），７．７７（ｓ，１Ｈ），７．４８（ｍ，３Ｈ），３．５９（ｍ，２Ｈ），３．１１（ｓ，２Ｈ），２．０１−１．９２（ｍ，８Ｈ），１．７５（ｓ，１８Ｈ），１．３２（ｓ，９Ｈ），０．３７（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ
【００８９】
【化２１】
【００９０】
［合成例Ｄ：コバルト錯体（４）の合成］
［Ｄ−１：サレン配位子の合成］
Ａｒ雰囲気下、合成例Ａのサレン配位子６００ｍｇと、ヨウ化ナトリウム３４７ｍｇとを、アセトニトリル１０ｍＬに溶解し、９０℃で２４時間撹拌した。生じた沈殿をろ過し、ろ液を減圧濃縮後、残留物を塩化メチレン２０ｍＬに溶解させ、飽和重曹水１０ｍＬ、次いで飽和食塩水１０ｍＬで洗浄し、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧濃縮し、塩素がヨウ素で置換されたサレン配位子６４３ｍｇを黄色粉末として得た（収率８２％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，５００ＭＨｚ）δ１４．０９（ｓ，２Ｈ），８．３０（ｓ，２Ｈ），７．３９（ｓ，２Ｈ），７．１４（ｓ，２Ｈ），３．３３（ｔ，２Ｈ），２．０７（ｓ，４Ｈ），１．９８−１．７４（ｍ，８Ｈ），１．４０（ｓ，１８Ｈ），０．３６（ｓ，１２Ｈ）ｐｐｍ
【００９１】
【化２２】
【００９２】
［Ｄ−２：コバルト錯体の合成］
Ａｒ雰囲気下、配位子１００ｍｇを塩化メチレン５ｍＬに溶解させ、酢酸コバルト２２ｍｇを加え、室温で２時間撹拌した。揮発分を減圧留去した後、真空下３時間乾燥すると、赤色固体が得られた。これをトルエン５ｍＬに溶解させ、ペンタフルオロ安息香酸２８ｍｇを加え、室温、空気下で１５時間撹拌した。揮発分を減圧留去し、残留物を冷ヘキサンで洗浄し、コバルト錯体（４）９９ｍｇを暗緑色粉末として得た（収率７５％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ6，５００ＭＨｚ）δ８．３０（ｓ，２Ｈ），７．３９（ｓ，２Ｈ），７．１４（ｓ，２Ｈ），３．３３（ｔ，２Ｈ），２．０７（ｓ，４Ｈ），１．９８−１．７４（ｍ，８Ｈ），１．４０（ｓ，１８Ｈ），０．３６（ｓ，１２Ｈ）ｐｐｍ
【００９３】
【化２３】
【００９４】
［製造例１ ポリプロピレンカーボネートの製造］
内容積３Ｌのステンレス製オートクレーブに、コバルト錯体（１）３９３ｍｇ、ビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムクロリド（以下、「ＰＰＮＣｌ」と称する）（Ｓｔｒｅｍ社から購入したものを、塩化メチレン/ジエチルエーテルから再結晶して用いた）２４６ｍｇを入れ、Ａｒ雰囲気に置換した後、プロピレンオキシド６００ｍＬ（コバルト錯体（１）１モルに対し、２０，０００モル）、二酸化炭素１．４ＭＰａを仕込み、５０℃で１０７時間反応させた。二酸化炭素の圧力は、反応の進行と共に減少するので、系の圧力が０．８ＭＰａまで下がったところで、１．８ＭＰａの圧力まで、二酸化炭素を追加で圧入した。1Ｈ−ＮＭＲを測定した後、内容物を塩化メチレンに溶解させ、１Ｎ塩酸で洗浄後、メタノールを用いて析出させ、白色固体として、ポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）を２８２ｇ得た。上記ポリプロピレンカーボネートの屈折率は１．４７であり、そしてＴｇは３９℃であった。
なお、屈折率は、干渉顕微鏡（カールツアイス・イエナ製インターファコ）により測定し、Ｔｇは、ＤＳＣ（ＴＡインスツルメント社製ＱＳＣ Ｑ１００）により、サンプル量５ｍｇ、昇温速度１０℃／分の条件で測定した。
【００９５】
得られたポリプロピレンカーボネートは、下記に示すように、1Ｈ−ＮＭＲにより、環状カーボネート及びポリエーテルを含まない、すなわち、得られたポリプロピレンカーボネートは、エポキシド（プロピレンオキシド）と二酸化炭素とが交互に結合して得られ且つ１Ｈ−ＮＭＲ分析により検出可能なエーテル結合成分を含まないポリプロピレンカーボネートであることが確認された。
ポリカーボネート：環状カーボネート：ポリエーテル＝１００：０：０、収率：３２％、ＴＯＦ：６０ｈ-1、ＴＯＮ：４４１ｇ／ｇ−ｃａｔ（触媒の質量は、コバルト錯体と、ＰＰＮＣｌの総量として計算した）、Ｍn＝１０１，４００、Ｍw／Ｍn＝１．５３
【００９６】
【化２４】
【００９７】
［製造例２ ポリエチレンカーボネートの製造］
内容積３Ｌのステンレス製オートクレーブに、特開２００９−２１５５２９号明細書の［００６３］に記載されるコバルト錯体（３−２）２５２ｍｇ、ビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムフルオリド（以下、「ＰＰＮＦ」と称する）２７２ｍｇを入れ、Ａｒ雰囲気に置換した後、エチレンオキシド６００ｍＬ（コバルト錯体１モルに対し、２５，０００モル）、二酸化炭素２．０ＭＰａを仕込み、４３℃で９０時間反応させた。1Ｈ−ＮＭＲを測定した後、内容物を塩化メチレンに溶解させ、１Ｎ塩酸で洗浄後、メタノールを用いて析出させ、白色固体として、ポリエチレンカーボネート（ＰＥＣ）を３２４ｇ得た。上記ポリエチレンカーボネートの屈折率は１．４６であり、そしてＴｇ（℃）は、１５℃であった。
【００９８】
得られたポリエチレンカーボネートは、下記に示すように、1Ｈ−ＮＭＲにより、環状カーボネート及びポリエーテルを含まない、すなわち、得られたポリエチレンカーボネートは、エポキシド（エチレンオキシド）と二酸化炭素とが交互に結合して得られ且つ１Ｈ−ＮＭＲ分析により検出可能なエーテル結合成分を含まないポリエチレンカーボネートであることが確認された。
ポリカーボネート：環状カーボネート：ポリエーテル＝１００：０：０、収率：３０％、ＴＯＦ：８３ｈ-1、ＴＯＮ：６１８ｇ／ｇ−ｃａｔ（触媒の質量は、コバルト錯体と、ＰＰＮＦの総量として計算した）、Ｍn＝９６，７００、Ｍw／Ｍn＝１．４１
【００９９】
【化２５】
【０１００】
［実施例１］
製造例１及び２において、それぞれ、製造された、ＰＰＣ及びＰＥＣを、加熱プレス機を用いて、１００℃で、フィルム状の引張試験用の試料を成形した。
上述の光学遅延測定システムと、卓上型引張試験機（井元製作所作製、引張・圧縮小型試験機（２００℃恒温槽付））とを用いて、変形時の複屈折率の変化を測定した。
測定条件は以下の通りである。
初期試料長：５ｍｍ
引張速度：１０００％／分（５０ｍｍ／分）
測定温度：ＰＥＣは室温（約２４℃）、ＰＰＣは５０℃
Ｈｅ−Ｎｅレーザー光：直線偏光、波長５４３ｎｍ
２５℃における破断伸度及び伸長回復率は、上述の卓上型引張試験機を用いて測定した。
【０１０１】
ＰＰＣ及びＰＥＣについて、ひずみと複屈折との関係を、それぞれ、図２及び図３に示す。図２及び図３から、製造例１及び２で製造したＰＰＣ及びＰＥＣは、柔軟で、そして高い破断伸度を示すことが分かる。また、少なくともひずみ約６００％の範囲まで、ひずみ及び応力が比例関係を有することが分かる。
【０１０２】
次いで、応力と複屈折とが比例関係にあるひずみ６００％の時点で延伸を停止し、その後、ひずみ一定の条件の下で緩和させ、時間と複屈折との関係を測定した。ＰＰＣ及びＰＥＣの結果を、それぞれ、図４及び表５に示す。
図４及び図５から、製造例１及び２で製造されたＰＰＣ及びＰＥＣは、緩和時も、応力及び複屈折の比例関係を保持し続けることが分かる。
【０１０３】
ＰＰＣ及びＰＥＣについて、応力と複屈折との関係を、それぞれ、図６及び図７に示す。図６において、各プロットを、原点を通る直線で回帰したところ、ｙ＝０．５２ｘの関係式が得られ、決定係数は、０．９８であった。同様に、図７では、ｙ＝０．５６ｘの関係式が得られ、決定係数は、０．９９であった。
上記関係式の傾きから、０．５２ＧＰａ-1のＰＰＣの応力光学係数と、０．５６ＧＰａ-1のＰＥＣの応力光学係数とを得た。
【０１０４】
さらに、上記ＰＥＣの引張試験用の試料に関して、２５℃で破断伸度を測定したところ、破断伸度は１０６０％であり、非常に高い変形性を示した。また、このフィルムの伸長回復率を測定したところ、９９．６％と非常に高い伸長回復率を示した。従って、上記ＰＥＣは、室温において繰り返しひずみ、荷重等を付与する動的な素子として利用可能なことが示唆される。
【０１０５】
［比較例１］
ＴＯＰＡＳ ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＰＯＬＹＭＥＲＳ ＧｍｂＨから市販されるＴＯＰＡＳ（商標）６０１５（Ｔｇ：１５８℃）を、加熱プレス機を用いて、１８０℃で、引張試験用の試料を成形した。測定温度を１７５℃とし、ひずみ速度を５００％／分とした以外は実施例１の条件に従って、複屈折率の変化を測定した。しかし、上記条件下におけるＴＯＰＡＳの破断伸度は、約８０％と非常に低いものであった。そこで、破断伸度以下であるひずみ４０％まで延伸を行い、その後一定ひずみ下で緩和過程を評価した。応力と複屈折との関係を、図８に示す。図８のプロットを、原点を通る直線で回帰したところ、ｙ＝１．５３ｘの関係が得られ、決定係数は０．９９であった。これより、ＴＯＰＡＳ（商標）６０１５の応力光学係数、１．５３ＧＰａ-1を得た。
【０１０６】
［実施例２］
実施例１と同様にＰＥＣのフィルム状試験片を作製し、図９に示すシャッターユニットを作製した。図９に示すシャッターユニット８では、偏光方向を互いに９０°異なるように設定した２枚の偏光板９及び９’の間に、ＰＥＣ試験片１０が配置されている。シャッターユニット８を、文字の書いてある紙の上に設置したところ、ＰＥＣ試料片１０にひずみを付与しない状態においては、偏光板９及び９’により光が遮断され、ユニット後方の文字を読み取ることは不可能であった。次に、偏光板９及び９’の偏光方向と、それぞれ、４５°の角度を有する方向Ｂに沿って、ＰＥＣ試験片１０に２５％のひずみを付与したところ、ＰＥＣ試験片に複屈折が生じて偏光方向が変化し、光が透過し、ユニット後方の文字を読み取ることができた。
【符号の説明】
【０１０７】
１ 光学遅延測定システム
２，２’，２’’ 偏光板
３，３’ １／４λ板
４ 回転偏光板
５，５’ 受光器
６ 試料
７ 座標系
８ シャッターユニット
９，９’ 偏光フィルム
１０ ＰＥＣ試験片
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光弾性を有する光学素子に関する。本発明はまた、非晶性であり、そして外部からの応力又はひずみに対して、複屈折が広範囲で直線的に変化し且つ複屈折の制御が簡易である、光弾性を有する光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリカーボネートを含む合成樹脂の製造分野において、二酸化炭素を炭素源として利用することは、資源活用及び環境保護の観点から重要な課題である。また、ポリカーボネートは、耐衝撃性、軽量性、透明性、耐熱性等の優れた特性を有し、なかでも、脂肪族ポリカーボネートは生分解性であることから、環境負荷が低く、重要な樹脂といえる。
また、二酸化炭素を炭素源として利用してポリカーボネート等を製造する方法が、種々検討され、例えば、触媒として、亜鉛錯体、アルミニウム錯体、ポルフィリン錯体、サレン錯体（特許文献１）等を用いる方法が検討されている。
従って、二酸化炭素を炭素源として利用した脂肪族ポリカーボネートの新たな用途を見出すことは、資源活用及び環境保護の観点から意義がある。
【０００３】
光学用樹脂の分野では、微結晶による光の散乱に起因する透明性の低下を防止するために、大きな側鎖を有する樹脂、例えば、ＰＭＭＡ、又は主鎖の運動性を落としたうえで多少の立体障害を持たせた樹脂、例えば、ビスフェノール骨格を有するポリカーボネート等が用いられている。しかし、ＰＭＭＡは、その側鎖の影響により、複屈折の変化が非常に小さいので、位相差フィルム等素材の複屈折性を利用する光学素子として利用することはできなかった。また、ビスフェノール骨格を有するポリカーボネートは、固有複屈折が大きく、剛直なベンゼン環ユニットを有していることから、応力を加えた際の複屈折の変化が顕著に大きいため、光学素子として用いるためには、応力の制御を非常に高精度で行う必要があり、実用化は難しかった。
【０００４】
また、光学素子を利用して複雑な機能を有する光学デバイスを作製するために、外部からの入力により動的に光学特性を変更できる動的な光学素子が求められている。現在、このような用途としては液晶性の分子を利用したデバイスが使用されているが、基本的に液晶を利用した動的光学デバイスにおいては、その光学機能性は外部から与える電圧によって変化するため、電圧を制御する複雑な電気回路が必要であるうえ、一定の光学特性を保つためには電圧を与え続ける必要があり、それを組み込んだ装置の複雑化と、消費電力の増加につながっている。このため、電気以外の入力により特性を変化しうる光学素子や、外部より与えた入力を停止してもその光学特性を保つような光学素子が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１５５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、光学素子の分野では、非晶性であり、そして外部からの応力又はひずみに対して、複屈折が広範囲で直線的に変化し且つ複屈折の制御が簡易である光学素子が望まれている。さらに、通常用いられる温度環境又はそれに近い温度において、外部からの応力又はひずみに対して複屈折が変化する、動的な光学素子が強く望まれている。
従って、本発明は、上記特性を有する、特定の脂肪族ポリカーボネートを含む、光弾性を有する光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、次の一般式（１）：
【化１】
（式中、Ｒ1及びＲ2は、同一又は異なり、水素原子、置換若しくは非置換のアルキル基であるか、又はＲ1とＲ2とが互いに結合して置換若しくは非置換の脂肪族環を形成する）
で表される、エポキシドと二酸化炭素とが交互に結合して得られ且つ1Ｈ−ＮＭＲ分析により検出可能なエーテル結合成分を含まない脂肪族ポリカーボネートを含む、光弾性を有する光学素子であって、０．１〜２．０ＧＰａ-1の範囲の応力光学係数を有することを特徴とする光学素子により、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
具体的には、本発明は以下の態様に関する。
［態様１］
次の一般式（１）：
【化２】
（式中、Ｒ1及びＲ2は、同一又は異なり、水素原子、置換若しくは非置換のアルキル基であるか、又はＲ1とＲ2とが互いに結合して置換若しくは非置換の脂肪族環を形成する）
で表される、エポキシドと二酸化炭素とが交互に結合して得られ且つ1Ｈ−ＮＭＲ分析により検出可能なエーテル結合成分を含まない脂肪族ポリカーボネートを含む、光弾性を有する光学素子であって、
０．１〜２．０ＧＰａ-1の範囲の応力光学係数を有することを特徴とする、
上記光学素子。
【０００９】
［態様２］
引張速度１０００％／分において、ひずみ４００％まで延伸し、応力値及び複屈折値を、それぞれ、ｘ軸及びｙ軸としてプロットし、原点を通る直線で回帰した場合の決定係数が、０．９５以上である、態様１に記載の光学素子。
［態様３］
上記エポキシドが、エチレンオキシド又はプロピレンオキシドである、態様１又は２に記載の光学素子。
【００１０】
［態様４］
上記脂肪族ポリカーボネートの合成に用いられた触媒が、次の一般式（Ｉ）：
【化３】
（式中、Ｒａは、それぞれ独立して、Ｈ、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数２〜１０のアシル基、炭素数２〜１０のアシロキシ基、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、又は−Ｓｉ（Ｒｂ）2−Ｒｃ−Ｘ（式中、Ｒｂは、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基から選択され、Ｒｃは、炭素数１〜８の二価の炭化水素基であり、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩから選択される。）から選択されるが、Ｒａの少なくとも１つは−Ｓｉ（Ｒｂ）2−Ｒｃ−Ｘであり、Ｒｄは、各ベンゼン環上の０〜３個の置換基であって、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数２〜１０のアシル基、炭素数２〜１０のアシロキシ基、又はＦ、Ｃｌ、Ｂｒ若しくはＩから選択され、Ｙは、２個の炭素原子を介して２個のイミノ窒素を連結する二価の連結基であって、その２個の炭素原子に１又は複数の、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基が結合していてもよく、あるいはその２個の炭素原子が置換又は非置換の、飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は芳香環の一部を構成してもよく、Ｚは、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、Ｎ3-、脂肪族カルボキシラート、芳香族カルボキシラート、アルコキシド、及びアリールオキシドからなる群から選択されるアニオン性配位子である）
で表されるコバルト錯体である、態様１〜３のいずれか１つに記載の光学素子。
【００１１】
［態様５］
０．３〜１．０ＧＰａ-1の範囲の応力光学係数を有する、態様１〜４のいずれか１つに記載の光学素子。
［態様６］
２５℃において、１００％以上の破断伸度を有し、１００％伸長後の伸長回復率が９０％以上である、態様５に記載の光学素子。
【００１２】
[態様７]
シャッター、位相差板、及び波長フィルターから成る群から選択される、態様１〜６のいずれか１つに記載の光学素子。
［態様８］
態様１〜７のいずれか１つに記載の光学素子を含む機器。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光弾性を有する光学素子は、非晶性であり、そして外部からの応力又はひずみに対して、複屈折が広範囲で直線的に変化し且つ複屈折の制御が簡易である。
また、本発明の光弾性を有する光学素子は、通常用いられる温度環境又はそれに近い温度において、外部からの応力又はひずみに対して複屈折が変化する、動的な光学素子である。
さらに、本発明の光弾性を有する光学素子は、二酸化炭素を原料の一部とし且つ生分解性を有する脂肪族ポリカーボネートを含むので、環境適応性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、光学遅延測定システムの概略図である。
【図２】図２は、製造例１で製造したＰＰＣの、ひずみと複屈折との関係を示す図である。
【図３】図３は、製造例２で製造したＰＥＣの、ひずみと複屈折との関係を示す図である。
【図４】図４は、製造例１で製造したＰＰＣの、時間と複屈折との関係を示す図である。
【図５】図５は、製造例２で製造したＰＥＣの、時間と複屈折との関係を示す図である。
【図６】図６は、製造例１で製造したＰＰＣの、応力と複屈折との関係を示す図である。
【図７】図７は、製造例２で製造したＰＥＣの、応力と複屈折との関係を示す図である。
【図８】図８は、比較例１で用いたＴＯＰＡＳ（商標）６０１５の、応力と複屈折との関係を示す図である。
【図９】図９は、実施例２で用いられたシャッターユニットの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の光弾性を有する光学素子について、以下、詳細に説明する。
［脂肪族ポリカーボネート］
本発明に用いられる脂肪族ポリカーボネートの原料として用いられる一般式（１）：
【化４】
で表されるエポキシドにおいて、Ｒ1及びＲ2は、同一又は異なり、水素原子、置換若しくは非置換のアルキル基であるか、又はＲ1とＲ2とが互いに結合して置換若しくは非置換の脂肪族環を形成することができる。
【００１６】
Ｒ1及びＲ2のアルキル基としては、炭素数１〜１０の直鎖状又は分岐鎖状の置換又は非置換のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、２−ペンチル基、３−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、２−ヘキシル基、３−ヘキシル基、１−メチル−１−エチル−ｎ−ペンチル基、１，１，２−トリメチル−ｎ−プロピル基、１，２，２−トリメチル−ｎ−プロピル基、３，３−ジメチル−ｎ−ブチル基、ｎ−ヘプチル基、２−ヘプチル基、１−エチル−１，２−ジメチル−ｎ−プロピル基、１−エチル−２，２−ジメチル−ｎ−プロピル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基等が挙げられ、より好ましくはメチル基である。上記アルキル基は、例えば、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、スルファニル基、シアノ基、スルホ基、ホルミル基、ハロゲン原子、芳香族基等から選択される１又は２以上の置換基で置換されていてもよい。
【００１７】
Ｒ1とＲ2とは、互いに結合して置換又は非置換の脂肪族環を形成してもよく、好ましくは炭素数４〜１０の置換又は非置換の脂肪族環を形成してもよい。例えば、Ｒ1とＲ2とが−（ＣＨ2）4−を介して互いに結合した場合、シクロヘキサン環を形成する。このように形成された環は、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等のアルキル基等から選択される１又は２以上の置換基で置換されていてもよい。
【００１８】
一般式（１）で表されるエポキシドの中で特に好ましいものの具体例としては、次の式（１−１）〜（１−３）のものが挙げられる。
【化５】
【００１９】
式（１−１）〜（１−３）のエポキシドの中で、式（１−１）で示されるエチレンオキシドと、式（１−２）で示されるプロピレンオキシドとが特に好ましい。
【００２０】
本発明に用いられる脂肪族ポリカーボネートは、一般式（２）：
【化６】
で表され、ここでＲ1及びＲ2は上記の通りである。
【００２１】
一般式（２）で表される脂肪族ポリカーボネートの数平均分子量は、好ましくは約５，０００〜１，０００，０００、より好ましくは約１０，０００〜２００，０００、特に好ましくは約５０，０００〜１３０，０００での範囲である。
【００２２】
本発明に用いられる脂肪族ポリカーボネートは、その脂肪族ポリカーボネートが成型可能な温度において、少なくとも１００％の破断伸度を有することが好ましく、少なくとも２００％の破断伸度を有することがより好ましく、少なくとも４００％の破断伸度を有することがさらに好ましく、そして少なくとも４００％の破断伸度を有することが最も好ましい。上記破断伸度を有することにより、成型時のひずみに伴う応力により、従来のＴＯＰＡＳから形成された光学素子の複屈折値を含む、広範囲の複屈折値を有することができ、従来のＴＯＰＡＳから形成された光学素子を置換することができる。
なお、本明細書において、「破断伸度」は、所定の温度において、初期試料長５ｍｍ、１０００％／分の条件において伸長した際の、破断時のひずみ量を意味する。
【００２３】
さらに、本発明に用いられる脂肪族ポリカーボネートは、２５℃において、少なくとも１００％の破断伸度を有することが好ましく、少なくとも２００％の破断伸度を有することがより好ましく、少なくとも４００％の破断伸度を有することがさらに好ましく、そして少なくとも４００％の破断伸度を有することが最も好ましい。
【００２４】
さらに、本発明に用いられる脂肪族ポリカーボネートは、伸長１００％後の伸長回復率が９０％以上であることが好ましく、９５％以上であることがより好ましく、９９％以上であることがさらに好ましく、９９．５％以上であることが最も好ましい。通常の室温に近い２５℃において、上記破断伸度と伸長回復特性とを有することにより、上記脂肪族ポリカーボネートを含む光学素子は、通常の使用環境において、応力、ひずみ等の付与によりその光学特性が調節されうる、動的な光学素子として利用されうる。さらに、ひずみにより複屈折を制御する場合には、ひずみを調節するためにモーター等の外部からのエネルギーの供給が必要となるが、調節後にねじ止め、ブレーキ機構等によりひずみを固定すれば、その後のエネルギー供給を行わなくても光学特性を保持することができるので、常時電圧を印加することが必要な液晶素子と比較して、エネルギー消費の非常に少ない素子となりうる。
【００２５】
なお、本明細書において、「伸長回復率」は、初期試料長２０ｍｍの試料を、１００％／分の条件下でひずみ量１００％まで伸長させ、次いで、伸長時とは逆に１００％／分の条件でひずみ量０％まで収縮させ、次いで、試料を試験機から取り出し、試料長Ｌ（ｍｍ）を測定し、次の式：
伸長回復率（％）＝（２−Ｌ／２０）×１００
に従って算出した値を意味する。
【００２６】
一般式（２）で表される脂肪族ポリカーボネートの中で特に好ましいものの具体例としては、次の式（３−１）〜（３−３）のものが挙げられる。
【化７】
【００２７】
式（３−１）〜（３−３）の中でも、式（３−１）で表わされるポリエチレンカーボネートと、式（３−２）で表わされるポリプロピレンカーボネートとが特に好ましい。
【００２８】
本発明に用いられる脂肪族ポリカーボネートは、エポキシドと二酸化炭素とが交互に結合して得られ且つ1Ｈ−ＮＭＲ分析により検出可能なエーテル結合成分を含まない脂肪族ポリカーボネートであって、本発明の効果を奏するものを重合することができる方法であれば特に制限されず、任意の方法で製造することができるが、例えば、特開２００９−２１５５２９号明細書、特開２００８−２８５５４５号明細書、米国特許出願公開第２００６／８９２５２号明細書、国際公開第２００８／１５００３３号パンフレット及び同第２００９／１３７５４０号パンフレットに開示される方法に従って、製造することができる。
【００２９】
また、本発明に用いられる脂肪族ポリカーボネートはまた、次の式（Ｉ）：
【化８】
のコバルト錯体を用いて重合することができる。上記式（Ｉ）のコバルト触媒は、特に、ポリプロピレンカーボネートの合成に適している。
【００３０】
上記式（Ｉ）において、Ｒａは、それぞれ独立して、Ｈ、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換若しくは非置換の、炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１４のアリール基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数２〜１０のアシル基、炭素数２〜１０のアシロキシ基、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、又は−Ｓｉ（Ｒｂ）2−Ｒｃ−Ｘから選択されるが、Ｒａの少なくとも１つは−Ｓｉ（Ｒｂ）2−Ｒｃ−Ｘである。ここで、−Ｓｉ（Ｒｂ）2−Ｒｃ−Ｘはシリル置換基を表し、Ｒｂは、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の、炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１４のアリール基から選択され、Ｒｃは、炭素数１〜８、好ましくは炭素数１〜６、より好ましくは炭素数１〜３の二価の炭化水素基であり、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩから選択される。
【００３１】
シリル置換基−Ｓｉ（Ｒｂ）2−Ｒｃ−Ｘにおける、Ｒｂの具体例として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アリル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の、直鎖又は分岐のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基；フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，６−キシリル基、メシチル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、アントリル基等の置換又は非置換のアリール基等が挙げられる。また、Ｒｃの具体例として、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチルメチレン基、メチルエチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基等の直鎖又は分岐の二価の炭化水素基が挙げられる。Ｒｂは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、又はフェニル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、又はフェニル基であることがより好ましく、メチル基であることが特に好ましい。Ｒｃは、メチレン基、エチレン基、又はプロピレン基であることが好ましく、メチレン基であることがより好ましい。Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩであることが好ましく、Ｃｌであることがより好ましい。
【００３２】
Ｒａの具体例として、Ｈ；メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アリル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の、直鎖又は分岐のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基；フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，６−キシリル基、メシチル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、アントリル基等の置換又は非置換のアリール基；メトキシ基、エトキシ基、ビニルオキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、アリルオキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基等のアルコキシ基；アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、ピバロイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、オクタノイル基、デカノイル基等のアシル基；アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基等のアシロキシ基；Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ；フロロメチルジメチルシリル基、クロロメチルジメチルシリル基、ブロモメチルジメチルシリル基、ヨードメチルジメチルシリル基、クロロメチルジエチルシリル基、クロロメチルジ（イソプロピル）シリル基、クロロメチルジフェニルシリル基、（１−クロロエチル）ジメチルシリル基、（２−クロロエチル）ジメチルシリル基、（２−クロロプロピル）ジメチルシリル基、（３−クロロプロピル）ジメチルシリル基、（４−クロロブチル）ジメチルシリル基、（６−クロロヘキシル）ジメチルシリル基、（８−クロロオクチル）ジメチルシリル基等のシリル置換基が挙げられる。Ｒａがシリル置換基以外である場合、Ｈ、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アリル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，６−キシリル基、メシチル基、メトキシ基、エトキシ基、ビニルオキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、アリルオキシ基、アセチル基、アセトキシ基、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩであることが好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基であることがより好ましく、ｔｅｒｔ−ブチル基であることが特に好ましい。Ｒａがシリル置換基である場合、クロロメチルジメチルシリル基、（２−クロロエチル）ジメチルシリル基、又は（３−クロロプロピル）ジメチルシリル基であることが好ましく、クロロメチルジメチルシリル基であることがより好ましい。Ｒａの両方ともシリル置換基であることがより好ましい。
【００３３】
Ｒｄは、各ベンゼン環上の０〜３個の置換基であって、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換若しくは非置換の、炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１４のアリール基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数２〜１０のアシル基、炭素数２〜１０のアシロキシ基、又はＦ、Ｃｌ、Ｂｒ若しくはＩから選択される。Ｒｄの具体例として、シリル置換基以外のＲａについて上述した有機基を挙げることができ、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アリル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，６−キシリル基、メシチル基、メトキシ基、エトキシ基、ビニルオキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、アリルオキシ基、アセチル基、アセトキシ基、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩであることが好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基であることがより好ましく、ｔｅｒｔ−ブチル基であることが特に好ましい。Ｒｄは各ベンゼン環について１個であることが好ましく、このとき、Ｒｄの位置は、配位子のサリチルアルデヒドに相当する部位の３位であることが好ましい。
【００３４】
Ｙは、２個の炭素原子を介して２個のイミノ窒素を連結する二価の連結基である。その２個の炭素原子に、１又は複数の、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数３〜１０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の、炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１４のアリール基が結合していてもよい。このような二価の連結基Ｙの炭素原子に結合する基として、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アリル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の、直鎖又は分岐のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基；フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，６−キシリル基、メシチル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、アントリル基等の置換又は非置換のアリール基を挙げることができる。また、二価の連結基Ｙにおいて、その２個の炭素原子が、置換又は非置換の、飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は芳香環の一部を構成してもよい。このような飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は芳香環として、例えば、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、ベンゼン環等が挙げられ、これらの脂肪族環又は芳香族環は、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等のアルキル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基等の、１又は複数の置換基で置換されていてもよい。
【００３５】
そのような二価の連結基Ｙの具体例として、上述したような炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数３〜１０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基で置換されていてもよいエチレン基が挙げられ、このエチレン基は無置換であるか、１又は複数のメチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基で置換されていることが好ましい。また、二価の連結基Ｙの具体例として、隣接する２個の炭素原子がそれぞれ別のイミノ窒素に結合している置換又は非置換のシクロアルキレン基（例えば、シクロヘキサン−１，２−ジイル基）又はフェニレン基（例えば、１，２−フェニレン基）も挙げられる。これらの中でシクロヘキサン−１，２−ジイル基が好ましい。
【００３６】
Ｚは、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、Ｎ3-、脂肪族カルボキシラート、芳香族カルボキシラート、アルコキシド、及びアリールオキシドからなる群から選択されるアニオン性配位子である。アニオン性配位子は、エポキシドのエポキシド炭素に対して求核性を有する場合がある。Ｚの具体例として、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、Ｎ3-、アセタート、トリフルオロアセタート、トリクロロアセタート、プロピオナート、シクロヘキシルカルボキシラート等の脂肪族カルボキシラート；ベンゾアート、ｐ−メチルベンゾアート、３，５−ジクロロベンゾアート、３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゾアート、４−ジメチルアミノベンゾアート、４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾアート、ペンタフルオロベンゾアート（-ＯＢｚＦ5）、ナフタレンカルボキシラート等の芳香族カルボキシラート；メトキシド、エトキシド、プロポキシド、イソプロポキシド等のアルコキシド；フェノキシド、ｏ−ニトロフェノキシド、ｐ−ニトロフェノキシド、ｍ−ニトロフェノキシド、２，４−ジニトロフェノキシド、３，５−ジニトロフェノキシド、３，５−ジフルオロフェノキシド、３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェノキシド、１−ナフトキシド、２−ナフトキシド等のアリールオキシド等が挙げられる。Ｚは、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、アセタート、トリフルオロアセタート、トリクロロアセタート、ベンゾアート、又はペンタフルオロベンゾアートであることが好ましく、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、トリフルオロアセタート、トリクロロアセタート、又はペンタフルオロベンゾアートであることがより好ましく、Ｆ-、Ｃｌ-又はペンタフルオロベンゾアートであることが特に好ましい。
【００３７】
上述したコバルト錯体の中でも、次の式（ＩＩ）：
【化９】
又は次の式（ＩＩＩ）：
【化１０】
（式中、Ｒｃ、Ｘ及びＺは上述の通りである。）
で表されるものが好ましい。
【００３８】
上述したコバルト錯体の中でも、次の式（ＩＶ）：
【化１１】
又は次の式（Ｖ）：
【化１２】
（式中、Ｚは上述の通りである。）
で表されるものがより好ましく、式（ＩＶ）で表されるものが特に好ましい。
【００３９】
上記コバルト錯体に助触媒を組み合わせた触媒システムを用いて、エポキシドと二酸化炭素との共重合を行うこともできる。助触媒を併用することにより、共重合の反応速度を高める、及び／又は共重合体の交互規則性を高める、及び／又は副生成物である環状カーボネートの生成を抑制することができる。
【００４０】
上記コバルト錯体と組み合わせることが可能な助触媒の一例は、リン及び／又は窒素を含むカチオンと対アニオンとからなる塩である。そのような助触媒として、次の式：
［Ｒ34Ｎ］+、
［Ｒ34Ｐ］+、又は
［Ｒ33Ｐ＝Ｎ＝ＰＲ33］+
（式中、Ｒ3は、それぞれ独立して、炭素数１〜２０のアルキル基若しくは炭素数３〜２０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基である。）及び式（ＶＩ）：
【化１３】
（式中、Ｒ4は、それぞれ独立して、炭素数１〜２０のアルキル基若しくは炭素数３〜２０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基であり、Ｒ5は、イミダゾリウム環の炭素上の０〜３個の置換基であって、それぞれ独立して、炭素数１〜２０のアルキル基若しくは炭素数３〜２０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基である。）からなる群から選択されるリン及び／又は窒素を含むカチオンと、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、Ｎ3-、脂肪族カルボキシラート、芳香族カルボキシラート、アルコキシド、及びアリールオキシドからなる群から選択されるアニオンとの塩を使用できる。
【００４１】
上記塩を構成するカチオン［Ｒ34Ｎ］+、［Ｒ34Ｐ］+、［Ｒ33Ｐ＝Ｎ＝ＰＲ33］+における、Ｒ3の具体例として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アリル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等の、直鎖又は分岐のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基；フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，６−キシリル基、メシチル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、アントリル基等の置換又は非置換のアリール基が挙げられる。式（ＶＩ）のイミダゾリウムにおけるＲ4及びＲ5の具体例として、Ｒ3について上述したような、直鎖又は分岐のアルキル基、シクロアルキル基、及び置換又は非置換のアリール基が挙げられる。これらのＲ3、Ｒ4及びＲ5は、上記カチオン（［Ｒ34Ｎ］+、［Ｒ34Ｐ］+、［Ｒ33Ｐ＝Ｎ＝ＰＲ33］+、式（ＶＩ）のイミダゾリウム）が全体として共重合反応に有利な立体的効果を発揮する、すなわち適切な嵩高さを有するように、選択して組み合わせることができる。
【００４２】
上記塩を構成するカチオンとして、［Ｒ34Ｎ］+、［Ｒ33Ｐ＝Ｎ＝ＰＲ33］+、又は式（ＶＩ）のイミダゾリウムを使用することが好ましく、［Ｒ33Ｐ＝Ｎ＝ＰＲ33］+を使用することがより好ましい。
【００４３】
四級アンモニウム［Ｒ34Ｎ］+の具体例として、テトラブチルアンモニウム、テトラヘキシルアンモニウム、トリシクロヘキシルメチルアンモニウム、トリメチルフェニルアンモニウム等が挙げられる。
四級ホスホニウム［Ｒ34Ｐ］+の具体例として、テトラブチルホスホニウム、テトラヘキシルホスホニウム、テトラシクロヘキシルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム、テトラ（メトキシフェニル）ホスホニウム等が挙げられる。
【００４４】
ビス（ホスホラニリデン）アンモニウム［Ｒ33Ｐ＝Ｎ＝ＰＲ33］+の具体例として、ビス（トリブチルホスホラニリデン）アンモニウム、ビス（エチルジフェニルホスホラニリデン）アンモニウム、ビス（ｎ−ブチルジフェニルホスホラニリデン）アンモニウム、ビス（ジメチルフェニルホスホラニリデン）アンモニウム、ビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウム、ビス（トリトリルホスホラニリデン）アンモニウム、ビス（トリナフチルホスホラニリデン）アンモニウム等が挙げられる。これらの中でも、ビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムが好ましい。
【００４５】
式（ＶＩ）のイミダゾリウムの具体例として、１，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジエチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３−ジメチル−イミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム等が挙げられる。
【００４６】
上記塩を構成するアニオンとして、Ｚについて上述したものを挙げることができ、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、アセタート、トリフルオロアセタート、トリクロロアセタート、ベンゾアート、又はペンタフルオロベンゾアートであることが好ましく、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、トリフルオロアセタート、トリクロロアセタート、又はペンタフルオロベンゾアートであることがより好ましく、Ｆ-、Ｃｌ-又はペンタフルオロベンゾアートであることが特に好ましい。
【００４７】
上記カチオン及びアニオンからなる塩として、例えば、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムアセタート、テトラブチルホスホニウムクロリド、テトラフェニルホスホニウムクロリド、ビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムフルオリド（ＰＰＮＦ）、ビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムクロリド（ＰＰＮＣｌ）、ビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムペンタフルオロベンゾアート（ＰＰＮＯＢｚＦ5）、１，３−ジメチルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−２，３−ジメチル−イミダゾリウムクロリド等が挙げられ、ＰＰＮＦ、ＰＰＮＣｌ及びＰＰＮＯＢｚＦ5が好ましい。
【００４８】
コバルト錯体と助触媒とを組み合わせた触媒システムにおいて、コバルト錯体を、式（ＩＩ）又は式（ＩＩＩ）の化合物とすることが好ましく、式（ＩＶ）又は式（Ｖ）の化合物とすることがより好ましく、式（ＩＶ）の化合物とすることが特に好ましい。
【００４９】
このような触媒システムの中で、
式（ＩＶ）：
【化１４】
（式中、Ｚは、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、Ｎ3-、脂肪族カルボキシラート、芳香族カルボキシラート、アルコキシド、及びアリールオキシドからなる群から選択されるアニオン性配位子である。）で表される化合物と、［Ｒ33Ｐ＝Ｎ＝ＰＲ33］+（式中、Ｒ3は、それぞれ独立して、炭素数１〜２０のアルキル基若しくは炭素数３〜２０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基である。）で表されるリン及び窒素を含むカチオン、並びにＦ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、Ｎ3-、脂肪族カルボキシラート、芳香族カルボキシラート、アルコキシド、及びアリールオキシドからなる群から選択されるアニオンの塩からなる助触媒とを含むものがより好ましく、ここで、Ｚがペンタフルオロベンゾアートであり、助触媒がビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムクロリドであることが特に好ましい。
【００５０】
エポキシドと二酸化炭素との共重合は、加圧可能な公知の重合反応装置、例えば、オートクレーブを用いて行うことができる。共重合の反応温度は、一般に約０℃以上、約１００℃以下とすることができ、約１０℃以上、約９０℃以下であることが好ましく、約２０℃以上、約６０℃以下であることがより好ましい。共重合を低温で行うと環状カーボネートの生成を抑制でき、高温で行うと反応速度が増加してＴＯＦ及び／又はＴＯＮを向上させることができる。本発明のコバルト錯体を用いると、従来の触媒又は触媒システムと比べて広い温度範囲で共重合を行うことができる。
【００５１】
共重合時の二酸化炭素の分圧は、一般に約０．１ＭＰａ以上、約１０ＭＰａ以下とすることができ、約５ＭＰａ以下であることが好ましく、約２ＭＰａ以下であることがより好ましい。窒素、アルゴン等の不活性ガスが二酸化炭素と一緒に反応雰囲気中に存在してもよい。
【００５２】
エポキシドと、触媒であるコバルト錯体とのモル比は、一般に、エポキシド：コバルト錯体＝約１０００：１以上とすることができ、約２０００：１以上であることが好ましい。上記コバルト錯体は、反応温度を適宜上げることによって、エポキシド：コバルト錯体＝約４０００：１以上、約８０００：１以上、約３２０００：１以上といった、錯体濃度が非常に低い条件で共重合することもできる。錯体濃度が低いと一般に反応時間が長くなるため、エポキシド：コバルト錯体＝約１０００００：１以下、又は約５００００：１以下とすることが一般的である。必要に応じて使用される助触媒の量は、コバルト錯体１モルに対して、一般に約０．１〜約１０モルとすることができ、約０．３〜約５モルであることが好ましく、約０．５〜約１．５モルであることがより好ましい。
【００５３】
共重合は無溶媒で行ってもよく、必要に応じて溶媒を使用して行ってもよい。使用可能な溶媒として、例えば、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素、ジメチルホルムアミド等のアミド、１，２−ジメトキシエタン等のエーテル及びそれらの組み合わせを用いることができ、ジクロロメタン、トルエン、ジメチルホルムアミド及び１，２−ジメトキシエタンが好ましく、ジクロロメタン及び１，２−ジメトキシエタンがより好ましい。溶媒を使用する場合、その量は、エポキシド１質量部に対して、一般に約０．１〜約１００質量部とすることができ、約０．２〜約５０質量部であることが好ましく、約０．５〜約２０質量部であることがより好ましい。
【００５４】
所望量のエポキシドが重合した後、公知の後処理を行うことができる。例えば、塩酸、メタノール、塩酸／メタノール混合物等を反応停止剤として反応混合物に投入し、必要に応じて昇温及び／又は攪拌して反応を終了することができる。その後、例えば、貧溶媒としてメタノール、ヘキサン等を用いてポリマーを再沈殿してもよく、ソックスレー抽出器を利用して固体状混合物から錯体を抽出してもよい。また、カラムクロマトグラフィー等の周知の手段を用いて、ポリマーをさらに精製してもよい。
【００５５】
［光弾性を有する光学素子］
本発明の光学弾性を有する光学素子の応力光学係数は、０．１〜２．０ＧＰａ-1の範囲にあり、好ましくは０．２〜１．５ＧＰａ-1の範囲にあり、そして最も好ましくは０．３〜１．０ＧＰａ-1の範囲にある。応力光学係数が、０．１ＧＰａ-1を下回ると、ひずみ、応力等を付加しても十分な複屈折が発生せず、光学素子として使用できない場合があり、そして２．０ＧＰａ-1を上回ると、光学素子の形状によっては成形時にかかる応力の履歴により過剰な複屈折が残存する場合がある。
なお、上記応力光学係数は、ポリカーボネートのＴｇ超の温度で測定することが好ましく、ポリカーボネートのＴｇ＋１０℃以上の温度で測定することがより好ましい。
【００５６】
上記応力光学係数は、以下に説明する装置及び測定原理により測定することができる。
［光学遅延測定システム］
測定に用いる光学遅延測定システムの概略図を図１に示す。
光学遅延測定システム１は、Ｈｅ−Ｎｅレーザー発振器（オーテック株式会社製、ＬＧＫ ７７８６Ｐ１００）（図示せず）、偏光板２，２’及び２’’、１／４λ板３及び３’、回転偏光板４、ビームスプリッター（図示せず）、並びに受光器５及び５’から構成される。Ａは入射したレーザー光の侵入方向を示し、そして識別子６及び７は、それぞれ、試料及び座標系を示す。
【００５７】
ビームスプリッターで、入射したレーザー光を二つに分岐させ、試料６を通過した光（以下、「測定光」と称する）の強度と、試料６を通過させない光（以下、「参照光」と称する）の強度とを、それぞれ、受光器５及び５’で電圧として測定する。測定光の位相角を参照光の位相角と比較することにより、光学遅延を計測する。
なお、回転偏光板４の回転数を２５００ｒｐｍとする。
【００５８】
−データの収集−
Ａ／Ｄコンバータ（ＫＥＹＥＮＣＥ社製、ＮＲ−５００）を用いて、引張試験機の荷重データと、光学遅延測定システムの参照光の量及び測定光の量とをデジタル化し、サンプリング周期５００μｓ（２ｋＨｚ）でサンプリングする。
【００５９】
−解析−
参照光と測定光との位相差は、２００データ（０．１秒）毎のデータの相互相関関数を計算し、その最大値から算出する。延伸過程における試料の厚み変化は、均一なアフィン変形を仮定して求める。
試料の断面積Ｓ（ｔ）及び厚みｄ（ｔ）は、それぞれ、次の式（ａ）及び（ｂ）：
【数１】
（式中、Ｓ0は試料の初期断面積であり、ｄ0は初期厚みであり、ｌ0は初期長であり、そしてΔｌは長さの変化量である）
と表すことができる。
【００６０】
また、応力σ（ｔ）及び複屈折Δｎ（ｔ）は、それぞれ、次の式（ｃ）及び（ｄ）：
【数２】
（式中、Ｌ（ｔ）は延伸時の加重であり、Г（ｔ）は延伸時の光学遅延である）
と表せる。
複屈折を縦軸、応力を横軸にとったグラフを作成し、解析したデータをプロットすると、直線の傾きが、応力光学係数となる。
【００６１】
光学遅延測定原理は、以下の通りである。
図１に示すように、光の進行方向に対して鉛直方向をα軸とするα−β直交座標系と、α−β直交座標系を４５°左方向に回転させたｘ−ｙ直交座標系を考える。単色光源であるＨｅ−Ｎｅレーザー光は、１／４λ板３を通過すると円偏光となり、そして回転偏光板４（周波数４２Ｈｚ）通過後は回転する直線偏光となる。
【００６２】
回転偏光板４を通過後の、ｘ軸及びｙ軸方向における、光の電場ベクトル成分Ｅx及びＥyは、それぞれ、次の式（ｅ）及び（ｆ）：
Ｅx＝Ａｓｉｎφ（ｔ）ｓｉｎωｔ （ｅ）
Ｅy＝Ａｃｏｓφ（ｔ）ｓｉｎωｔ （ｆ）
（式中、Ａは振幅であり、ω はレーザー光の角振動数であり、そしてφ （ｔ）は回転偏光板４の回転角度である）
となる。
【００６３】
参照光強度の時間平均Ｉref（ｔ）は、ハーフミラーでの減衰分を無視すると、次の式（ｇ）：
【数３】
により表わすことができる。
【００６４】
一方、１／４λ板３’を通過した後の、ｘ軸及びｙ軸方向における、光の電場ベクトル成分Ｅx及びＥyは、それぞれ、次の式（ｈ）及び（ｉ）：
【数４】
により表わすことができる。
【００６５】
従って、α軸及びβ軸方向における電場ベクトル成分Ｅα及びＥβは、それぞれ、次の式（ｊ）及び（ｋ）：
【数５】
となる。
【００６６】
試料６が光学的異方性を有し、ＥαがＥβに対してδの位相差を有する場合には、試料通過後の電場ベクトル成分Ｅα及びＥβは、それぞれ、次の式（ｌ）及び（ｍ）：
【数６】
と表すことができる。
【００６７】
従って、受光器５でのｘ方向の成分Ｅxは、次の式（ｎ）：
【数７】
となり、
測定光強度の時間平均Ｉmeas（ｔ）は次の式（ｏ）：
【数８】
となる。
【００６８】
ビームスプリッター、偏光板２，２’及び２’’、並びに試料６の表面において、反射等により光の強度が減衰することを考慮すると、式（ｇ）及び（ｏ）は、それぞれ、次の式（ｐ）及び（ｑ）：
【数９】
と表され、参照光は測定光に対しδの位相差を有することになる。
当該δが、試料の、α方向の、β方向に対する光学遅延となる。
【００６９】
本発明の光弾性を有する光学素子は、引張速度１０００％／分において、好ましくはひずみ４００％まで、より好ましくは５００％まで、そして最も好ましくは６００％まで延伸し、応力値及び複屈折値を、それぞれ、ｘ軸及びｙ軸としてプロットし、原点を通る直線で回帰した場合の決定係数が、好ましくは０．９５以上、より好ましくは０．９７以上、そして最も好ましくは０．９８以上である。決定係数が０．９５以下であると、素子に加えた応力に対する複屈折の変化に直線性が乏しく、光学機能性の制御が難しくなる場合がある。
【００７０】
本発明の、光弾性を有する光学素子は、光弾性の特性を利用する素子であれば、特に制限されず、例えば、シャッター、位相差板、波長フィルター等が挙げられる。
また、本発明の、光学素子を含む機器としては、例えば、透明度が段階的に変化できるシェード機構付きの窓、色を自由に変化できるランプ、視野角を周辺環境に合わせて変更できるディスプレイ等が挙げられる。
【実施例】
【００７１】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
本実施例で得られた化合物の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの測定は、ＪＥＯＬ社製ＪＮＭ−ＥＣＰ５００（５００ＭＨｚ）及びＪＥＯＬ社製ＪＮＭ−ＥＣＳ４００（４００ＭＨｚ）を用いて行った。ポリカーボネートの分子量測定は、ジーエルサイエンス社製高速液体クロマトグラフィーシステム（ＤＧ６６０Ｂ・ＰＵ７１３・ＵＶ７０２・ＲＩ７０４・ＣＯ６３１Ａ）と、ＳＨＯＤＥＸ社製ＫＦ−８０４Ｆカラム２本とを用いて、テトラヒドロフラン又はクロロホルムを溶出液として（４０℃，１．０ｍＬ／分）、ポリスチレン標準を基準に換算して測定し、解析ソフトウェア（Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｓｏｆｔｗａｒｅ社製ＥＺ Ｃｈｒｏｍ Ｅｌｉｔｅ）で処理して求めた。
【００７２】
［触媒の調製］
以下の合成例に溶媒として使用したトルエン、テトラヒドロフラン（以下、「ＴＨＦ」と称する）、ヘキサン、及びジエチルエーテルは、関東化学株式会社から入手した脱水グレードの試薬をＧｌａｓｓ Ｃｏｎｔｏｕｒ社製溶媒精製装置に通したものを使用した。メタノール及びエタノールは、脱水グレードの試薬を関東化学から入手したものをそのまま使用した。また、酢酸エチルは、和光純薬株式会社から入手したものをそのまま使用した。
【００７３】
ｔｅｒｔ−ブチルリチウムｎ−ペンタン溶液、トリエチルアミン、及び酢酸コバルトは、関東化学から入手したものをそのまま使用した。クロロメチルジメチルシリルクロリド、ペンタフルオロ安息香酸は東京化成工業株式会社から、（１Ｒ，２Ｒ）−ジアミノシクロヘキサンは和光純薬株式会社から入手した試薬をそのまま使用した。塩化マグネシウム、パラホルムアルデヒドは、Ａｌｄｒｉｃｈ社から入手した試薬をそのまま使用した。
【００７４】
以下の配位子合成において原料に用いられる４−ブロモ−２−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、及び３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−［（３’−クロロプロピル）ジメチルシリル］サリチルアルデヒドは、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２００７，１２９，８０８２に従って調製したものを使用した。
【００７５】
［合成例Ａ：コバルト錯体（１）の合成］
［Ａ−１：シリル置換サリチルアルデヒドの合成］
Ａｒ雰囲気下、４−ブロモ−２−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール５．４ｇを、ＴＨＦ２００ｍＬに溶解させ、−７８℃に冷却した後、ｔｅｒｔ−ブチルリチウム（１．６Ｍ ｎ−ペンタン溶液）４１ｍＬを２時間かけて滴下した。滴下後、−７８℃で２時間攪拌し、クロロメチルジメチルシリルクロリド７．１ｍＬを加えた。溶液を室温まで徐々に温め、４時間攪拌した後、水３００ｍＬを加え４時間撹拌した。酢酸エチル２００ｍＬで抽出を行い、有機層を減圧濃縮した。得られた黄色オイルをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝２０：１、Ｒｆ＝０．４７）により精製し、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−［（クロロメチル）ジメチルシリル］フェノール６．３ｇを薄黄色オイルとして得た（収率７９％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，５００ＭＨｚ）δ７．４３（ｓ，１Ｈ），７．２５（ｄｄ，１Ｈ），６．６９（ｄ，１Ｈ），４．８４（ｓ，１Ｈ），２．９２（ｓ，２Ｈ），１．４１（ｓ，９Ｈ），０．３８（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ
【００７６】
２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−［（クロロメチル）ジメチルシリル］フェノール２．１ｇと、トリエチルアミン３．５ｍＬと、塩化マグネシウム２．６２ｇとを、ＴＨＦ１２０ｍＬ内で、室温で３０分撹拌した。そこに、パラホルムアルデヒド０．８ｇを加え、３時間還流した。反応後、酢酸エチル１００ｍＬ及び水１００ｍＬを加え、室温で３０分撹拌した後、分液し、水層をさらに酢酸エチル１００ｍＬで抽出した。有機層を水で洗浄し、そして硫酸マグネシウムで乾燥した後、揮発分を減圧濃縮し得られた薄黄色オイルをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝２０：１、Ｒｆ＝０．０９）で精製した。３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−［（クロロメチル）ジメチルシリル］サリチルアルデヒド１．４ｇを白色固体として得た（収率６３％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，５００ＭＨｚ）δ１１．８９（ｓ，１Ｈ），９．９０（ｓ，１Ｈ），７．６７（ｓ，１Ｈ），７．５６（ｓ，１Ｈ），２．９４（ｓ，２Ｈ），１．４２（ｓ，９Ｈ），０．４３（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ
【００７７】
【化１５】
【００７８】
［Ａ−２：サレン配位子の合成］
３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−［（クロロメチル）ジメチルシリル］サリチルアルデヒド８０８．９ｍｇと、（１Ｒ，２Ｒ）−ジアミノシクロヘキサン１３６ｍｇとを、無水エタノール２０ｍＬ内で、室温で６時間攪拌した。揮発分を減圧濃縮後、析出物をろ過し、冷ヘキサン５ｍＬで洗浄し、サレン化合物７７０ｍｇを黄色粉末として得た（収率８５％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，５００ＭＨｚ）δ１４．１０（ｓ，２Ｈ），８．３１（ｓ，２Ｈ），７．３９（ｓ，２Ｈ），７．１５（ｓ，２Ｈ），３．３７（ｔ，２Ｈ），２．８４（ｓ，４Ｈ），２．０７−１．６８（ｍ，８Ｈ），１．４０（ｓ，１８Ｈ），０．３３（ｓ，１２Ｈ）ｐｐｍ
【００７９】
【化１６】
【００８０】
［Ａ−３：コバルト錯体の合成］
Ａｒ雰囲気下、サレン配位子７７０ｍｇを、脱水メタノール５ｍＬ及びトルエン１ｍＬの混合物中に溶解させ、そこに無水酢酸コバルト２１２ｍｇを加え、室温で３時間攪拌した。生じた沈殿をろ過で集め、冷メタノール５ｍＬで洗浄し、赤色粉末のコバルト（ＩＩ）錯体を得た。これを塩化メチレン１０ｍＬに溶解させ、ペンタフルオロ安息香酸２４０ｍｇを加え、空気下、１５時間攪拌した。揮発分を減圧濃縮した後、残留物を冷ヘキサンで洗浄し、緑褐色固体のコバルト（ＩＩＩ）錯体（１）５２７ｍｇを得た（収率４８％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ6，５００ＭＨｚ）δ７．９３（ｓ，２Ｈ），７．５５（ｓ，２Ｈ），７．４１（ｓ，２Ｈ），３．６５（ｍ，２Ｈ），３．１４（ｓ，４Ｈ），２．０５−１．８５（ｍ，８Ｈ），１．７３（ｓ，１８Ｈ），０．３７（ｓ，６Ｈ），０．２３（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ
【００８１】
【化１７】
【００８２】
［合成例Ｂ：コバルト錯体（２）の合成］
［Ｂ−１：サレン配位子の合成］
３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−［（３’−クロロプロピル）ジメチルシリル］サリチルアルデヒド３１３ｍｇと、（１Ｒ，２Ｒ）−ジアミノシクロヘキサン５７ｍｇとを、エタノール１０ｍＬに溶解させ、室温で１２時間撹拌した。揮発分を減圧留去した後、残留物を冷ヘキサン１ｍＬで洗浄し、サレン化合物３３０ｍｇを黄色粉末として得た（収率９４％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，５００ＭＨｚ）δ１４．１１（ｓ，２Ｈ），８．４５（ｓ，２Ｈ），７．３４（ｓ，２Ｈ），７．２３（ｓ，２Ｈ），３．５３−３．４４（ｍ，６Ｈ），２．００−１．９３（ｍ，２Ｈ），１．９０−１．６８（ｍ，１４Ｈ），１．４０（ｓ，１８Ｈ），０．７０（ｔ，４Ｈ），０．２６（ｓ，６Ｈ），０．２１（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ
【００８３】
【化１８】
【００８４】
［Ｂ−２：コバルト錯体の合成］
Ａｒ雰囲気下、サレン配位子２００ｍｇを塩化メチレン２ｍＬに溶解させ、そこに無水酢酸コバルト５０ｍｇを加え、室温で２時間攪拌した。揮発分を減圧留去した後、ジエチルエーテル１ｍＬで洗浄し、赤色粉末のコバルト（ＩＩ）錯体を得た。これを塩化メチレン２ｍＬ及びトルエン２ｍＬの混合物中に溶解させ、ペンタフルオロ安息香酸６０ｍｇを加え、空気下、１６時間攪拌した。揮発分を減圧濃縮した後、残留物を冷ヘキサン５ｍＬで洗浄し、緑褐色粉末のコバルト（ＩＩＩ）錯体（２）１６２ｍｇを得た（収率６０％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６，５００ＭＨｚ）δ７．９１（ｓ，２Ｈ），７．５２（ｓ，２Ｈ），７．４２（ｓ，２Ｈ），３．６３−３．５７（ｍ，６Ｈ），２．０４−１．８０（ｍ，６Ｈ），１．７７（ｓ，１８Ｈ），１．７１−１．５５（ｍ，８Ｈ），０．７６（ｔ，４Ｈ），０．３１（ｓ，６Ｈ），０．２４（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ
【００８５】
【化１９】
【００８６】
［合成例Ｃ：コバルト−非対称サレン錯体（３）の合成］
［Ｃ−１：非対称サレン配位子の合成］
Ａｒ雰囲気下、（Ｒ，Ｒ）−シクロヘキサンジアミンモノ塩酸塩（２１６ｍｇ、１．７４ｍｍｏｌ）と、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルデヒド（３３６ｍｇ、１．７４ｍｍｏｌ）と、モレキュラーシーブス４Ａ（２００ｍｇ）とを、無水エタノール（６ｍＬ）及び無水メタノール（６ｍＬ）の混合溶媒中で、室温で４時間撹拌した。そこに３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−［（クロロメチル）ジメチルシリル］サリチルアルデヒド（６４８ｍｇ、１．７４ｍｍｏｌ）と、トリエチルアミン（０．４ｍＬ、２．８８ｍｍｏｌ）とを塩化メチレン（１２ｍＬ）に溶解させた溶液を加え、室温で４時間撹拌した。反応溶液を、シリカゲルを用いてろ過し、シリカゲルを塩化メチレンで洗浄後、ろ液を濃縮した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝１０：１、Ｒｆ＝０．５７）で精製し、黄色固体（７０１ｍｇ）を得た（収率６７％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，５００ＭＨｚ）δ１４．１０（ｓ，２Ｈ），８．３１（ｓ，１Ｈ），８．１２（ｓ，１Ｈ），７．３９−７．１５（ｍ，４Ｈ），３．３７（ｔ，２Ｈ），２．８４（ｓ，２Ｈ），２．０７−１．６８（ｍ，８Ｈ），１．４０（ｓ，１８Ｈ），１．２５（ｓ，９Ｈ），０．３３（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ
【００８７】
【化２０】
【００８８】
［Ｃ−２：コバルト錯体の合成］
Ａｒ雰囲気下、非対称サレン配位子（７００ｍｇ、１．１７ｍｍｏｌ）を、脱水メタノール５ｍＬ及びトルエン１ｍＬの混合物に溶解させ、そこに無水酢酸コバルト（２０７ｍｇ、１．２８ｍｍｏｌ）を加え、室温で３時間攪拌した。生じた沈殿をろ過で集め、冷メタノール５ｍＬで洗浄し、赤色粉末のコバルト（ＩＩ）錯体を得た。これを塩化メチレン１０ｍＬに溶解させ、ペンタフルオロ安息香酸（２７０ｍｇ、１．２８ｍｍｏｌ）を加え、空気下、１５時間攪拌した。揮発分を減圧濃縮した後、残留物を冷ヘキサンで洗浄し、緑褐色固体のコバルト（ＩＩＩ）錯体５１２ｍｇを得た（収率５１％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ6，５００ＭＨｚ）δ７．９６（ｓ，１Ｈ），７．８７（ｓ，１Ｈ），７．７７（ｓ，１Ｈ），７．４８（ｍ，３Ｈ），３．５９（ｍ，２Ｈ），３．１１（ｓ，２Ｈ），２．０１−１．９２（ｍ，８Ｈ），１．７５（ｓ，１８Ｈ），１．３２（ｓ，９Ｈ），０．３７（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ
【００８９】
【化２１】
【００９０】
［合成例Ｄ：コバルト錯体（４）の合成］
［Ｄ−１：サレン配位子の合成］
Ａｒ雰囲気下、合成例Ａのサレン配位子６００ｍｇと、ヨウ化ナトリウム３４７ｍｇとを、アセトニトリル１０ｍＬに溶解し、９０℃で２４時間撹拌した。生じた沈殿をろ過し、ろ液を減圧濃縮後、残留物を塩化メチレン２０ｍＬに溶解させ、飽和重曹水１０ｍＬ、次いで飽和食塩水１０ｍＬで洗浄し、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧濃縮し、塩素がヨウ素で置換されたサレン配位子６４３ｍｇを黄色粉末として得た（収率８２％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，５００ＭＨｚ）δ１４．０９（ｓ，２Ｈ），８．３０（ｓ，２Ｈ），７．３９（ｓ，２Ｈ），７．１４（ｓ，２Ｈ），３．３３（ｔ，２Ｈ），２．０７（ｓ，４Ｈ），１．９８−１．７４（ｍ，８Ｈ），１．４０（ｓ，１８Ｈ），０．３６（ｓ，１２Ｈ）ｐｐｍ
【００９１】
【化２２】
【００９２】
［Ｄ−２：コバルト錯体の合成］
Ａｒ雰囲気下、配位子１００ｍｇを塩化メチレン５ｍＬに溶解させ、酢酸コバルト２２ｍｇを加え、室温で２時間撹拌した。揮発分を減圧留去した後、真空下３時間乾燥すると、赤色固体が得られた。これをトルエン５ｍＬに溶解させ、ペンタフルオロ安息香酸２８ｍｇを加え、室温、空気下で１５時間撹拌した。揮発分を減圧留去し、残留物を冷ヘキサンで洗浄し、コバルト錯体（４）９９ｍｇを暗緑色粉末として得た（収率７５％）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ6，５００ＭＨｚ）δ８．３０（ｓ，２Ｈ），７．３９（ｓ，２Ｈ），７．１４（ｓ，２Ｈ），３．３３（ｔ，２Ｈ），２．０７（ｓ，４Ｈ），１．９８−１．７４（ｍ，８Ｈ），１．４０（ｓ，１８Ｈ），０．３６（ｓ，１２Ｈ）ｐｐｍ
【００９３】
【化２３】
【００９４】
［製造例１ ポリプロピレンカーボネートの製造］
内容積３Ｌのステンレス製オートクレーブに、コバルト錯体（１）３９３ｍｇ、ビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムクロリド（以下、「ＰＰＮＣｌ」と称する）（Ｓｔｒｅｍ社から購入したものを、塩化メチレン/ジエチルエーテルから再結晶して用いた）２４６ｍｇを入れ、Ａｒ雰囲気に置換した後、プロピレンオキシド６００ｍＬ（コバルト錯体（１）１モルに対し、２０，０００モル）、二酸化炭素１．４ＭＰａを仕込み、５０℃で１０７時間反応させた。二酸化炭素の圧力は、反応の進行と共に減少するので、系の圧力が０．８ＭＰａまで下がったところで、１．８ＭＰａの圧力まで、二酸化炭素を追加で圧入した。1Ｈ−ＮＭＲを測定した後、内容物を塩化メチレンに溶解させ、１Ｎ塩酸で洗浄後、メタノールを用いて析出させ、白色固体として、ポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）を２８２ｇ得た。上記ポリプロピレンカーボネートの屈折率は１．４７であり、そしてＴｇは３９℃であった。
なお、屈折率は、干渉顕微鏡（カールツアイス・イエナ製インターファコ）により測定し、Ｔｇは、ＤＳＣ（ＴＡインスツルメント社製ＱＳＣ Ｑ１００）により、サンプル量５ｍｇ、昇温速度１０℃／分の条件で測定した。
【００９５】
得られたポリプロピレンカーボネートは、下記に示すように、1Ｈ−ＮＭＲにより、環状カーボネート及びポリエーテルを含まない、すなわち、得られたポリプロピレンカーボネートは、エポキシド（プロピレンオキシド）と二酸化炭素とが交互に結合して得られ且つ１Ｈ−ＮＭＲ分析により検出可能なエーテル結合成分を含まないポリプロピレンカーボネートであることが確認された。
ポリカーボネート：環状カーボネート：ポリエーテル＝１００：０：０、収率：３２％、ＴＯＦ：６０ｈ-1、ＴＯＮ：４４１ｇ／ｇ−ｃａｔ（触媒の質量は、コバルト錯体と、ＰＰＮＣｌの総量として計算した）、Ｍn＝１０１，４００、Ｍw／Ｍn＝１．５３
【００９６】
【化２４】
【００９７】
［製造例２ ポリエチレンカーボネートの製造］
内容積３Ｌのステンレス製オートクレーブに、特開２００９−２１５５２９号明細書の［００６３］に記載されるコバルト錯体（３−２）２５２ｍｇ、ビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムフルオリド（以下、「ＰＰＮＦ」と称する）２７２ｍｇを入れ、Ａｒ雰囲気に置換した後、エチレンオキシド６００ｍＬ（コバルト錯体１モルに対し、２５，０００モル）、二酸化炭素２．０ＭＰａを仕込み、４３℃で９０時間反応させた。1Ｈ−ＮＭＲを測定した後、内容物を塩化メチレンに溶解させ、１Ｎ塩酸で洗浄後、メタノールを用いて析出させ、白色固体として、ポリエチレンカーボネート（ＰＥＣ）を３２４ｇ得た。上記ポリエチレンカーボネートの屈折率は１．４６であり、そしてＴｇ（℃）は、１５℃であった。
【００９８】
得られたポリエチレンカーボネートは、下記に示すように、1Ｈ−ＮＭＲにより、環状カーボネート及びポリエーテルを含まない、すなわち、得られたポリエチレンカーボネートは、エポキシド（エチレンオキシド）と二酸化炭素とが交互に結合して得られ且つ１Ｈ−ＮＭＲ分析により検出可能なエーテル結合成分を含まないポリエチレンカーボネートであることが確認された。
ポリカーボネート：環状カーボネート：ポリエーテル＝１００：０：０、収率：３０％、ＴＯＦ：８３ｈ-1、ＴＯＮ：６１８ｇ／ｇ−ｃａｔ（触媒の質量は、コバルト錯体と、ＰＰＮＦの総量として計算した）、Ｍn＝９６，７００、Ｍw／Ｍn＝１．４１
【００９９】
【化２５】
【０１００】
［実施例１］
製造例１及び２において、それぞれ、製造された、ＰＰＣ及びＰＥＣを、加熱プレス機を用いて、１００℃で、フィルム状の引張試験用の試料を成形した。
上述の光学遅延測定システムと、卓上型引張試験機（井元製作所作製、引張・圧縮小型試験機（２００℃恒温槽付））とを用いて、変形時の複屈折率の変化を測定した。
測定条件は以下の通りである。
初期試料長：５ｍｍ
引張速度：１０００％／分（５０ｍｍ／分）
測定温度：ＰＥＣは室温（約２４℃）、ＰＰＣは５０℃
Ｈｅ−Ｎｅレーザー光：直線偏光、波長５４３ｎｍ
２５℃における破断伸度及び伸長回復率は、上述の卓上型引張試験機を用いて測定した。
【０１０１】
ＰＰＣ及びＰＥＣについて、ひずみと複屈折との関係を、それぞれ、図２及び図３に示す。図２及び図３から、製造例１及び２で製造したＰＰＣ及びＰＥＣは、柔軟で、そして高い破断伸度を示すことが分かる。また、少なくともひずみ約６００％の範囲まで、ひずみ及び応力が比例関係を有することが分かる。
【０１０２】
次いで、応力と複屈折とが比例関係にあるひずみ６００％の時点で延伸を停止し、その後、ひずみ一定の条件の下で緩和させ、時間と複屈折との関係を測定した。ＰＰＣ及びＰＥＣの結果を、それぞれ、図４及び表５に示す。
図４及び図５から、製造例１及び２で製造されたＰＰＣ及びＰＥＣは、緩和時も、応力及び複屈折の比例関係を保持し続けることが分かる。
【０１０３】
ＰＰＣ及びＰＥＣについて、応力と複屈折との関係を、それぞれ、図６及び図７に示す。図６において、各プロットを、原点を通る直線で回帰したところ、ｙ＝０．５２ｘの関係式が得られ、決定係数は、０．９８であった。同様に、図７では、ｙ＝０．５６ｘの関係式が得られ、決定係数は、０．９９であった。
上記関係式の傾きから、０．５２ＧＰａ-1のＰＰＣの応力光学係数と、０．５６ＧＰａ-1のＰＥＣの応力光学係数とを得た。
【０１０４】
さらに、上記ＰＥＣの引張試験用の試料に関して、２５℃で破断伸度を測定したところ、破断伸度は１０６０％であり、非常に高い変形性を示した。また、このフィルムの伸長回復率を測定したところ、９９．６％と非常に高い伸長回復率を示した。従って、上記ＰＥＣは、室温において繰り返しひずみ、荷重等を付与する動的な素子として利用可能なことが示唆される。
【０１０５】
［比較例１］
ＴＯＰＡＳ ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＰＯＬＹＭＥＲＳ ＧｍｂＨから市販されるＴＯＰＡＳ（商標）６０１５（Ｔｇ：１５８℃）を、加熱プレス機を用いて、１８０℃で、引張試験用の試料を成形した。測定温度を１７５℃とし、ひずみ速度を５００％／分とした以外は実施例１の条件に従って、複屈折率の変化を測定した。しかし、上記条件下におけるＴＯＰＡＳの破断伸度は、約８０％と非常に低いものであった。そこで、破断伸度以下であるひずみ４０％まで延伸を行い、その後一定ひずみ下で緩和過程を評価した。応力と複屈折との関係を、図８に示す。図８のプロットを、原点を通る直線で回帰したところ、ｙ＝１．５３ｘの関係が得られ、決定係数は０．９９であった。これより、ＴＯＰＡＳ（商標）６０１５の応力光学係数、１．５３ＧＰａ-1を得た。
【０１０６】
［実施例２］
実施例１と同様にＰＥＣのフィルム状試験片を作製し、図９に示すシャッターユニットを作製した。図９に示すシャッターユニット８では、偏光方向を互いに９０°異なるように設定した２枚の偏光板９及び９’の間に、ＰＥＣ試験片１０が配置されている。シャッターユニット８を、文字の書いてある紙の上に設置したところ、ＰＥＣ試料片１０にひずみを付与しない状態においては、偏光板９及び９’により光が遮断され、ユニット後方の文字を読み取ることは不可能であった。次に、偏光板９及び９’の偏光方向と、それぞれ、４５°の角度を有する方向Ｂに沿って、ＰＥＣ試験片１０に２５％のひずみを付与したところ、ＰＥＣ試験片に複屈折が生じて偏光方向が変化し、光が透過し、ユニット後方の文字を読み取ることができた。
【符号の説明】
【０１０７】
１ 光学遅延測定システム
２，２’，２’’ 偏光板
３，３’ １／４λ板
４ 回転偏光板
５，５’ 受光器
６ 試料
７ 座標系
８ シャッターユニット
９，９’ 偏光フィルム
１０ ＰＥＣ試験片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の一般式（１）：
【化１】
（式中、Ｒ1及びＲ2は、同一又は異なり、水素原子、置換若しくは非置換のアルキル基であるか、又はＲ1とＲ2とが互いに結合して置換若しくは非置換の脂肪族環を形成する）
で表される、エポキシドと二酸化炭素とが交互に結合して得られ且つ1Ｈ−ＮＭＲ分析により検出可能なエーテル結合成分を含まない脂肪族ポリカーボネートを含む、光弾性を有する光学素子であって、
０．１〜２．０ＧＰａ-1の範囲の応力光学係数を有することを特徴とする、
前記光学素子。
【請求項２】
引張速度１０００％／分において、ひずみ４００％まで延伸し、応力値及び複屈折値を、それぞれ、ｘ軸及びｙ軸としてプロットし、原点を通る直線で回帰した場合の決定係数が、０．９５以上である、請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記エポキシドが、エチレンオキシド又はプロピレンオキシドである、請求項１又は２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記脂肪族ポリカーボネートの合成に用いられた触媒が、次の一般式（Ｉ）：
【化２】
（式中、Ｒａは、それぞれ独立して、Ｈ、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数２〜１０のアシル基、炭素数２〜１０のアシロキシ基、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、又は−Ｓｉ（Ｒｂ）2−Ｒｃ−Ｘ（式中、Ｒｂは、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基から選択され、Ｒｃは、炭素数１〜８の二価の炭化水素基であり、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩから選択される。）から選択されるが、Ｒａの少なくとも１つは−Ｓｉ（Ｒｂ）2−Ｒｃ−Ｘであり、Ｒｄは、各ベンゼン環上の０〜３個の置換基であって、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数２〜１０のアシル基、炭素数２〜１０のアシロキシ基、又はＦ、Ｃｌ、Ｂｒ若しくはＩから選択され、Ｙは、２個の炭素原子を介して２個のイミノ窒素を連結する二価の連結基であって、その２個の炭素原子に１又は複数の、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基が結合していてもよく、あるいはその２個の炭素原子が置換又は非置換の、飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は芳香環の一部を構成してもよく、Ｚは、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、Ｎ3-、脂肪族カルボキシラート、芳香族カルボキシラート、アルコキシド、及びアリールオキシドからなる群から選択されるアニオン性配位子である）
で表されるコバルト錯体である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項５】
０．３〜１．０ＧＰａ-1の範囲の応力光学係数を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項６】
２５℃において、１００％以上の破断伸度を有し、１００％伸長後の伸長回復率が９０％以上である、請求項５に記載の光学素子。
【請求項７】
シャッター、位相差板、及び波長フィルターから成る群から選択される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学素子を含む機器。
【請求項１】
次の一般式（１）：
【化１】
（式中、Ｒ1及びＲ2は、同一又は異なり、水素原子、置換若しくは非置換のアルキル基であるか、又はＲ1とＲ2とが互いに結合して置換若しくは非置換の脂肪族環を形成する）
で表される、エポキシドと二酸化炭素とが交互に結合して得られ且つ1Ｈ−ＮＭＲ分析により検出可能なエーテル結合成分を含まない脂肪族ポリカーボネートを含む、光弾性を有する光学素子であって、
０．１〜２．０ＧＰａ-1の範囲の応力光学係数を有することを特徴とする、
前記光学素子。
【請求項２】
引張速度１０００％／分において、ひずみ４００％まで延伸し、応力値及び複屈折値を、それぞれ、ｘ軸及びｙ軸としてプロットし、原点を通る直線で回帰した場合の決定係数が、０．９５以上である、請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記エポキシドが、エチレンオキシド又はプロピレンオキシドである、請求項１又は２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記脂肪族ポリカーボネートの合成に用いられた触媒が、次の一般式（Ｉ）：
【化２】
（式中、Ｒａは、それぞれ独立して、Ｈ、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数２〜１０のアシル基、炭素数２〜１０のアシロキシ基、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、又は−Ｓｉ（Ｒｂ）2−Ｒｃ−Ｘ（式中、Ｒｂは、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基から選択され、Ｒｃは、炭素数１〜８の二価の炭化水素基であり、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩから選択される。）から選択されるが、Ｒａの少なくとも１つは−Ｓｉ（Ｒｂ）2−Ｒｃ−Ｘであり、Ｒｄは、各ベンゼン環上の０〜３個の置換基であって、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数２〜１０のアシル基、炭素数２〜１０のアシロキシ基、又はＦ、Ｃｌ、Ｂｒ若しくはＩから選択され、Ｙは、２個の炭素原子を介して２個のイミノ窒素を連結する二価の連結基であって、その２個の炭素原子に１又は複数の、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基が結合していてもよく、あるいはその２個の炭素原子が置換又は非置換の、飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は芳香環の一部を構成してもよく、Ｚは、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、Ｎ3-、脂肪族カルボキシラート、芳香族カルボキシラート、アルコキシド、及びアリールオキシドからなる群から選択されるアニオン性配位子である）
で表されるコバルト錯体である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項５】
０．３〜１．０ＧＰａ-1の範囲の応力光学係数を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項６】
２５℃において、１００％以上の破断伸度を有し、１００％伸長後の伸長回復率が９０％以上である、請求項５に記載の光学素子。
【請求項７】
シャッター、位相差板、及び波長フィルターから成る群から選択される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学素子を含む機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１９１６８７（Ｐ２０１１−１９１６８７Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５９８４６（Ｐ２０１０−５９８４６）
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【Ｆターム（参考）】
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