感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法
【課題】光配向法によっても良好な液晶配向能を示し、且つ良好なプレチルト角発現性およびプレチルト角の経時的安定性を示す液晶配向膜を与える液晶配向剤に含有されるための放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法を提供すること。
【解決手段】上記方法は、特定の（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンと、下記式（２−９−１）
で表される化合物に代表される特定の化合物とを、重金属化合物または重金属錯体の存在下に反応させることを特徴とする。
【解決手段】上記方法は、特定の（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンと、下記式（２−９−１）
で表される化合物に代表される特定の化合物とを、重金属化合物または重金属錯体の存在下に反応させることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法に関する。さらに詳しくは、光配向法に用いる液晶配向剤に好適に含有されることのできる感放射線性ポリオルガノシロキサンを、簡易に製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、正の誘電異方性を有するネマチック型液晶を、液晶配向膜を有する透明電極付き基板でサンドイッチ構造にし、必要に応じて液晶分子の長軸が基板間で０〜３６０°連続的に捻れるようにしてなる、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型等の液晶セルを有する液晶表示素子が知られている（特許文献１および２参照）。
このような液晶セルにおいては、液晶分子を基板面に対し所定の方向に配向させるため、基板表面に液晶配向膜を設ける必要がある。この液晶配向膜は、通常、基板表面に形成された有機膜表面をレーヨン等の布材で一方向にこする方法（ラビング法）により形成されている。しかし、液晶配向膜の形成をラビング処理により行うと、工程内でほこりや静電気が発生し易いため、配向膜表面にほこりが付着して表示不良発生の原因となるという問題があった。特にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子を有する基板の場合には、発生した静電気によってＴＦＴ素子の回路破壊が起こり、歩留まり低下の原因となるという問題もあった。さらに、今後ますます高精細化される液晶表示素子においては、画素の高密度化に伴い基板表面に凹凸が生じるために、均一にラビング処理を行うことが困難となりつつある。
液晶セルにおける液晶を配向させる別の手段として、基板表面に形成したポリビニルシンナメート、ポリイミド、アゾベンゼン誘導体等の感光性薄膜に偏光または非偏光の放射線を照射することにより、液晶配向能を付与する光配向法が知られている。この方法によれば、静電気やほこりを発生することなく、均一な液晶配向を実現することができる（特許文献３〜１３参照）。
【０００３】
一方、上記とは別の液晶表示素子の動作モードとして、負の誘電異方性を有する液晶分子を基板に垂直に配向させる垂直（ホメオトロピック）配向モードも知られている。この動作モードでは、基板間に電圧を印加して液晶分子が基板に平行な方向に向かって傾く際に、液晶分子が基板法線方向から基板面内の一方向に向かって傾くようにする必要がある。このための手段として、例えば、基板表面に突起を設ける方法、透明電極にストライプを設ける方法、ラビング配向膜を用いることにより液晶分子を基板法線方向から基板面内の一方向に向けてわずかに傾けておく（プレチルトさせる）方法等が提案されている。
前記光配向法は、垂直配向モードの液晶セルにおいて液晶分子の傾き方向を制御する方法としても有用であることが知られている。すなわち、光配向法により配向規制能およびプレチルト角発現性を付与した垂直配向性の液晶配向膜を用いることにより、電圧印加時の液晶分子の傾き方向を均一に制御できることが知られている（特許文献１１〜１２および１４〜１６参照）。
このように、光配向法により製造した液晶配向膜は、各種の液晶表示素子に有効に適用されうるものである。しかしながら、従来の光配向膜には、大きなプレチルト角を得るのに必要な放射線照射量が多いという問題があった。例えば、アゾベンゼン誘導体を含有する薄膜に光配向法によって液晶配向能を付与する場合、十分なプレチルト角を得るためにはその光軸が基板法線から傾斜された放射線を１０，０００Ｊ／ｍ２以上照射しなければならないことが報告されている（特許文献１３〜１４および非特許文献１参照）。また、これらの技術により形成された液晶配向膜は、形成当初は良好なプレチルト角を示したとしても、経時的にプレチルト角発現性が失われる現象が起こり、プレチルト角の経時的安定性に欠けることが指摘されている。
【０００４】
本願発明者らは、これらの問題を解決すべく、近年、水素シルセスキオキサンにヒドロシリル化反応を用いて特定の桂皮酸誘導体に由来する基を導入して感放射線性ポリシロキサンとし、これを含有する液晶配向剤が、少ない放射線照射量による光配向法によっても良好な液晶配向能を示し、且つ良好なプレチルト角発現性およびプレチルト角の経時的安定性を示す液晶配向膜を与えることを見い出し、報告した（特許文献１９〜２１参照）。しかし、この技術において原料として用いる水素シルセスキオキサンは水分等に対して不安定であるため、その保存や取扱い等に特別の装置ないしは配慮を要するとの問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５６−９１２７７号公報
【特許文献２】特開平１−１２０５２８号公報
【特許文献３】特開平６−２８７４５３号公報
【特許文献４】特開平１０−２５１６４６号公報
【特許文献５】特開平１１−２８１５号公報
【特許文献６】特開平１１−１５２４７５号公報
【特許文献７】特開２０００−１４４１３６号公報
【特許文献８】特開２０００−３１９５１０号公報
【特許文献９】特開２０００−２８１７２４号公報
【特許文献１０】特開平９−２９７３１３号公報
【特許文献１１】特開２００３−３０７７３６号公報
【特許文献１２】特開２００４−１６３６４６号公報
【特許文献１３】特開２００２−２５０９２４号公報
【特許文献１４】特開２００４−８３８１０号公報
【特許文献１５】特開平９−２１１４６８号公報
【特許文献１６】特開２００３−１１４４３７号公報
【特許文献１７】特開昭６３−２９１９２２号公報
【特許文献１８】特表２００３−５２０８７８号公報
【特許文献１９】特願２００７−３０５５２５
【特許文献２０】ＰＣＴ／ＪＰ２００８／０６５２２８
【特許文献２１】ＰＣＴ／ＪＰ２００８／０６５２３１
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｊ． ｏｆ ｔｈｅ ＳＩＤ １１／３， ２００３， ｐ５７９
【非特許文献２】Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ， ９２巻、１９号、Ｐ５５８６（１９７０年）
【非特許文献３】Ｔ． Ｊ． Ｓｃｈｅｆｆｅｒ ｅｔ． ａｌ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． ｖｏ． １９， ｐ２０１３（１９８０）
【非特許文献４】Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ、９５巻、ｐ１４０９（１９９５年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、少ない放射線照射量による光配向法によっても良好な液晶配向能を示し、且つ良好なプレチルト角発現性およびプレチルト角の経時的安定性を示す液晶配向膜を与える液晶配向剤に好適に含有されることのできる感放射線性ポリオルガノシロキサンを、安定で取扱い易い原料を用いて簡易に製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、
下記式（１）
【０００９】
【化１】
【００１０】
（式（１）中、Ｒは水素原子またはメチル基であり、ｎは１〜１０の整数であり、Ｙ１は水酸基、炭素数１〜１０のアルコキシル基、炭素数１〜２０のアルキル基または炭素数６〜２０のアリール基である。）
で表される繰り返し単位を有するポリオルガノシロキサン、その加水分解物および加水分解物の縮合物よりなる群から選択される少なくとも１種と、
下記式（２）
【００１１】
【化２】
【００１２】
（式（２）中、Ｒ１は下記式（Ｒ１−１）
【００１３】
【化３】
【００１４】
（式（Ｒ１−１）中、ＲＩは炭素数１〜４０のアルキル基であるか、または脂環式基もしくは縮合環式基を含む炭素数３〜４０の１価の炭化水素基であり、ただし前記アルキル基の水素原子の一部または全部はフッ素原子で置換されていてもよく、ＲＩＩは単結合、酸素原子、＊−ＣＯＯ−または＊−ＯＣＯ−（ただし、以上において「＊」を付した結合手がＲＩと結合する。）であり、ＲＩＩＩは２価の芳香族基、２価の脂環式基、２価の複素環式基または２価の縮合環式基であり、ＲＩＶは単結合、酸素原子、＊−ＣＯＯ−または＊−ＯＣＯ−（ただし、以上において「＊」を付した結合手がＲＩＩＩと結合する。）であり、ａは０〜３の整数である。）
で表される基であり、Ｒ２はフッ素原子またはシアノ基であり、ｂは０〜４の整数であり、Ｚはハロゲン原子であるか、または炭素数１〜６のアルキル基を有するアルキルスルホネート基もしくは炭素数６〜１０のアリール基を有するアリールスルホネート基であり、ただし、前記アルキルスルホネート基の有するアルキル基はフッ素原子で置換されていてもよい。）
で表される化合物と
を、重金属化合物または重金属錯体の存在下に反応させる、感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法によって達成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、感放射線性ポリオルガノシロキサンを、安定で取扱い易い原料を用いて簡易に製造する方法が提供される。本発明の方法により製造された感放射線性ポリオルガノシロキサンは、光配向法に用いられる液晶配向剤に好適に含有されることができ、上記感放射線性ポリオルガノシロキサンを含有する液晶配向剤は、少ない放射線照射量による光配向法によっても良好な液晶配向能を示し、且つ良好なプレチルト角発現性およびプレチルト角の経時的安定性を示す液晶配向膜を与えることができるものである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法は、上記式（１）で表される繰り返し単位を有するポリオルガノシロキサン、その加水分解物および加水分解物の縮合物よりなる群から選択される少なくとも1種（以下、「（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサン」という。）と、
上記式（２）で表される化合物（以下、「化合物（２）」という。）とを、重金属化合物または重金属錯体の存在下に反応させることを特徴とする。
＜（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサン＞
上記式（１）において、Ｒとしては水素原子が好ましい。式（１）中のｎは、１〜６の整数であることが好ましく、特に１〜３であることが好ましい。
Ｙ１の炭素数１〜１０のアルコキシル基としては、例えばメトキシル基、エトキシル基等を；
炭素数１〜２０のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ラウリル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−エイコシル基等を；
炭素数６〜２０のアリール基としては、例えばフェニル基等を、それぞれ挙げることができる。
（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量が、５００〜１００，０００であることが好ましく、１，０００〜１０，０００であることがより好ましく、さらに１，０００〜５，０００であることが好ましい。
このような（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンは、好ましくは（メタ）アクリロキシ基を有するシラン化合物、あるいは（メタ）アクリロキシ基を有するシラン化合物と他のシラン化合物との混合物を、好ましくは適当な有機溶媒、水および触媒の存在下において加水分解または加水分解・縮合することにより合成することができる。
【００１７】
上記（メタ）アクリロキシ基を有するシラン化合物としては、例えば３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。
上記他のシラン化合物としては、例えばテトラクロロシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、トリクロロシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリ−ｎ−プロポキシシラン、トリ−ｉ−プロポキシシラン、トリ−ｎ−ブトキシシラン、トリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、フルオロトリクロロシラン、フルオロトリメトキシシラン、フルオロトリエトキシシラン、フルオロトリ−ｎ−プロポキシシラン、フルオロトリ−ｉ−プロポキシシラン、フルオロトリ−ｎ−ブトキシシラン、フルオロトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、メチルトリクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、メチルトリ−ｉ−プロポキシシラン、メチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、メチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、２−（トリフルオロメチル）エチルトリクロロシシラン、２−（トリフルオロメチル）エチルトリメトキシシラン、２−（トリフルオロメチル）エチルトリエトキシシラン、２−（トリフルオロメチル）エチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、２−（トリフルオロメチル）エチルトリ−ｉ−プロポキシシラン、２−（トリフルオロメチル）エチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、２−（トリフルオロメチル）エチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、
【００１８】
２−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）エチルトリクロロシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）エチルトリエトキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）エチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）エチルトリ−ｉ−プロポキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）エチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）エチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチルトリクロロシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチルトリメトキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチルトリエトキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチルトリ−ｉ−プロポキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ヒドロキシメチルトリクロロシラン、ヒドロキシメチルトリメトキシシラン、ヒドロキシエチルトリメトキシシラン、ヒドロキシメチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ヒドロキシメチルトリ−ｉ−プロポキシシラン、ヒドロキシメチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ヒドロキシメチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ビニルトリ−ｉ−プロポキシシラン、ビニルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ビニルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、アリルトリクロロシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリ−ｎ−プロポキシシラン、アリルトリ−ｉ−プロポキシシラン、アリルトリ−ｎ−ブトキシシラン、アリルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリ−ｎ−プロポキシシラン、フェニルトリ−ｉ−プロポキシシラン、フェニルトリ−ｎ−ブトキシシラン、フェニルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、メチルジクロロシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、メチルジ−ｎ−プロポキシシラン、メチルジ−ｉ−プロポキシシラン、メチルジ−ｎ−ブトキシシラン、メチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、
【００１９】
ジメチルジクロロシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジメチルジ−ｉ−プロポキシシラン、ジメチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジメチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジクロロシラン、（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジメトキシシラン、（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジエメトキシシラン、（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジ−ｎ−プロポキシシラン、（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジ−ｉ−プロポキシシラン、（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジ−ｎ−ブトキシシラン、（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、（メチル）（３−メルカプトプロピル）ジエトキシシラン、（メチル）（ビニル）ジクロロシラン、（メチル）（ビニル）ジメトキシシラン、（メチル）（ビニル）ジエトキシシラン、（メチル）（ビニル）ジ−ｎ−プロポキシシラン、（メチル）（ビニル）ジ−ｉ−プロポキシシラン、（メチル）（ビニル）ジ−ｎ−ブトキシシラン、（メチル）（ビニル）ジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジビニルジクロロシラン、ジビニルジメトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン、ジビニルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジビニルジ−ｉ−プロポキシシラン、ジビニルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジビニルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジフェニルジクロロシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジフェニルジ−ｉ−プロポキシシラン、ジフェニルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジフェニルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、クロロジメチルシラン、メトキシジメチルシラン、エトキシジメチルシラン、クロロトリメチルシラン、ブロモトリメチルシラン、ヨードトリメチルシラン、メトキシトリメチルシラン、エトキシトリメチルシラン、ｎ−プロポキシトリメチルシラン、ｉ−プロポキシトリメチルシラン、ｎ−ブトキシトリメチルシラン、ｓｅｃ−ブトキシトリメチルシラン、ｔ−ブトキシトリメチルシラン、（クロロ）（ビニル）ジメチルシラン、（メトキシ）（ビニル）ジメチルシラン、（エトキシ）（ビニル）ジメチルシラン、（クロロ）（メチル）ジフェニルシラン、（メトキシ）（メチル）ジフェニルシラン、（エトキシ）（メチル）ジフェニルシラン等のケイ素原子を１個有するシラン化合物のほか、
【００２０】
商品名で、例えばＫＣ−８９、ＫＣ−８９Ｓ、Ｘ−２１−３１５３、Ｘ−２１−５８４１、Ｘ−２１−５８４２、Ｘ−２１−５８４３、Ｘ−２１−５８４４、Ｘ−２１−５８４５、Ｘ−２１−５８４６、Ｘ−２１−５８４７、Ｘ−２１−５８４８、Ｘ−２２−１６０ＡＳ、Ｘ−２２−１７０Ｂ、Ｘ−２２−１７０ＢＸ、Ｘ−２２−１７０Ｄ、Ｘ−２２−１７０ＤＸ、Ｘ−２２−１７６Ｂ、Ｘ−２２−１７６Ｄ、Ｘ−２２−１７６ＤＸ、Ｘ−２２−１７６Ｆ、Ｘ−４０−２３０８、Ｘ−４０−２６５１、Ｘ−４０−２６５５Ａ、Ｘ−４０−２６７１、Ｘ−４０−２６７２、Ｘ−４０−９２２０、Ｘ−４０−９２２５、Ｘ−４０−９２２７、Ｘ−４０−９２４６、Ｘ−４０−９２４７、Ｘ−４０−９２５０、Ｘ−４０−９３２３、Ｘ−４１−１０５３、Ｘ−４１−１０５６、Ｘ−４１−１８０５、Ｘ−４１−１８１０、ＫＦ６００１、ＫＦ６００２、ＫＦ６００３、ＫＲ２１２、ＫＲ−２１３、ＫＲ−２１７、ＫＲ２２０Ｌ、ＫＲ２４２Ａ、ＫＲ２７１、ＫＲ２８２、ＫＲ３００、ＫＲ３１１、ＫＲ４０１Ｎ、ＫＲ５００、ＫＲ５１０、ＫＲ５２０６、ＫＲ５２３０、ＫＲ５２３５、ＫＲ９２１８、ＫＲ９７０６（以上、信越化学工業（株）製）；グラスレジン（昭和電工（株）製）；ＳＨ８０４、ＳＨ８０５、ＳＨ８０６Ａ、ＳＨ８４０、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０２、ＳＲ２４０５、ＳＲ２４０６、ＳＲ２４１０、ＳＲ２４１１、ＳＲ２４１６、ＳＲ２４２０（以上、東レ・ダウコーニング（株）製）；ＦＺ３７１１、ＦＺ３７２２（以上、日本ユニカー（株）製）；ＤＭＳ−Ｓ１２、ＤＭＳ−Ｓ１５、ＤＭＳ−Ｓ２１、ＤＭＳ−Ｓ２７、ＤＭＳ−Ｓ３１、ＤＭＳ−Ｓ３２、ＤＭＳ−Ｓ３３、ＤＭＳ−Ｓ３５、ＤＭＳ−Ｓ３８、ＤＭＳ−Ｓ４２、ＤＭＳ−Ｓ４５、ＤＭＳ−Ｓ５１、ＤＭＳ−２２７、ＰＳＤ−０３３２、ＰＤＳ−１６１５、ＰＤＳ−９９３１、ＸＭＳ−５０２５（以上、チッソ（株）製）；メチルシリケートＭＳ５１、メチルシリケートＭＳ５６（以上、三菱化学（株）製）；エチルシリケート２８、エチルシリケート４０、エチルシリケート４８（以上、コルコート（株）製）；ＧＲ１００、ＧＲ６５０、ＧＲ９０８、ＧＲ９５０（以上、昭和電工（株）製）等の部分縮合物を挙げることができる。
【００２１】
これらの他のシラン化合物のうち、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシランまたはジメチルジエトキシシランが好ましい。
本発明に用いられる（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンにおける（メタ）アクリロキシ基の含有率は、０．１〜１０ｍｍｏｌ／ｇであることが好ましく、１〜７．５ｍｍｏｌ／ｇであることがより好ましい。従って、（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンを合成するにあたっては、（メタ）アクリロキシ基を有するシラン化合物と他のシラン化合物との使用割合を、得られるポリオルガノシロキサンにおける（メタ）アクリロキシ基の含有率が、上記の範囲になるように調節して設定することが好ましい。
（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンを合成するにあたって使用することのできる有機溶媒としては、例えば炭化水素、ケトン、エステル、エーテル、アルコール等を挙げることができる。
【００２２】
上記炭化水素としては、例えばトルエン、キシレン等を；
上記ケトンとしては、例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルｎ−アミルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノン等を；
上記エステルとしては、例えば酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、乳酸エチル等を；
上記エーテルとしては、例えばエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等を；
上記アルコールとしては、例えば１−ヘキサノール、４−メチル−２−ペンタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル等を、それぞれ挙げることができる。これらのうち非水溶性のものが好ましい。
これらの有機溶媒は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
有機溶媒の使用量は、全シラン化合物１００重量部に対して、好ましくは１０〜１０，０００重量部、より好ましくは５０〜１，０００重量部である。
（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンを製造する際の水の使用量は、全シラン化合物に対して、好ましくは０．５〜１００倍モル、より好ましくは１〜３０倍モルである。
【００２３】
上記触媒としては例えば酸、アルカリ金属化合物、有機塩基、チタン化合物、ジルコニウム化合物等を用いることができる。
上記アルカリ金属化合物としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド等を挙げることができる。
上記有機塩基としては、例えばエチルアミン、ジエチルアミン、ピペラジン、ピペリジン、ピロリジン、ピロールの如き１〜２級有機アミン；トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ジアザビシクロウンデセンの如き３級の有機アミン；テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの如き４級の有機アミン等を、それぞれ挙げることができる。これらの有機塩基のうち、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジンの如き３級の有機アミン；テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの如き４級の有機アミンが好ましい。
（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンを製造する際の触媒としては、アルカリ金属化合物または有機塩基が好ましい。
触媒としてアルカリ金属化合物または有機塩基を用いて合成された（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンを用いて製造された感放射線性ポリオルガノシロキサンを含有する液晶配向剤は、保存安定性が極めて優れるため好都合である。その理由は、非特許文献４（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ、９５巻、ｐ１４０９（１９９５年））に指摘されているように、加水分解、縮合反応において触媒としてアルカリ金属化合物または有機塩基を用いると、ランダム構造、はしご型構造またはかご型構造が形成され、シラノール基の含有割合が少ないポリオルガノシロキサンが得られるためではないかと推察される。シラノール基の含有割合が少ないため、シラノール基同士の縮合反応が抑えられ、さらに上記の液晶配向剤が他の重合体を含有するものである場合にはシラノール基と他の重合体との縮合反応が抑えられるため、保存安定性に優れる結果になるものと推察される。
触媒としては、特に有機塩基が好ましい。有機塩基の使用割合は、有機塩基の種類、温度等の反応条件等により異なり、適宜に設定されるべきであるが、例えば全シラン化合物に対して好ましくは０．０１〜３倍モルであり、より好ましくは０．０５〜１倍モルである。
【００２４】
（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンを製造する際の加水分解または加水分解・縮合反応は、（メタ）アクリロキシ基を有するシラン化合物と、必要に応じて他のシラン化合物とを、有機溶媒に溶解し、この溶液を有機塩基および水と混合して、例えば油浴等により加熱することにより実施することが好ましい。
加水分解・縮合反応の際は、加熱温度を好ましくは１３０℃以下、より好ましくは４０〜１００℃として、好ましくは０．５〜１２時間、より好ましくは１〜８時間加熱することが望ましい。加熱中は、混合液を撹拌してもよいし、還流下に置いてもよい。
反応終了後、反応液から分取した有機溶媒層を水で洗浄することが好ましい。この洗浄に際しては、少量の塩を含む水、例えば０．２重量％程度の硝酸アンモニウム水溶液等を用いて洗浄することにより、容易に洗浄操作を行えることとなる点で好ましい。洗浄は洗浄後の水層が中性になるまで行い、その後有機溶媒層を、必要に応じて無水硫酸カルシウム、モレキュラーシーブス等の適当な乾燥剤で乾燥した後、溶媒を除去することにより、目的とする（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンを得ることができる。
本発明においては、（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンとして市販されているものを用いてもよい。このような市販品としては、例えばＡＣ−ＳＱ、ＭＣ−ＳＱ（いずれも東亞合成（株）製）等を挙げることができる。
【００２５】
＜化合物（２）＞
本発明の感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法に用いられる化合物（２）は、上記式（２）で表される化合物である。
上記式（２）におけるＲ１は、上記式（Ｒ１−１）で表される基である。
上記式（Ｒ１−１）におけるＲＩの炭素数１〜４０のアルキル基としては、炭素数１〜２０のアルキル基であることが好ましく、炭素数４〜２０のアルキル基であることがより好ましい。このアルキル基は直鎖のアルキル基であることが好ましく、このアルキル基が有する水素原子の一部または全部はフッ素原子で置換されていてもよい。このような基の例としては、例えばｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ラウリル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−エイコシル基、４，４，４−トリフロロブチル基、４，４，５，５，５−ペンタフルオロペンチル基、４，４，５，５，６，６，６−ヘプタフルオロヘキシル基、３，３，４，４，５，５，５−ヘプタフルオロペンチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル基、２−（パーフルオロブチル）エチル基、２−（パーフルオロオクチル）エチル基、２−（パーフルオロデシル）エチル基等を挙げることができる。
Ｒ１の脂環式基もしくは縮合環式基を含む炭素数３〜４０の１価の有機基としては、例えばコレステニル基、コレスタニル基、アダマンチル基等を挙げることができる。
【００２６】
ＲＩＩＩの２価の芳香族基としては、例えば１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレン基等を；
ＲＩＩＩの２価の脂環式基としては、例えば１，４-シクロへキシレン基等を；
ＲＩＩＩの２価の複素環式基としては、例えば１，４−ピリジレン基、２，５−ピリジレン基、１，４−フラニレン基等を；
ＲＩＩＩの２価の縮合環式基としては、例えばナフチレン基等を、それぞれ挙げることができる。
ａは、０または１であることが好ましい。
ｂは、０または１であることが好ましく、０であることがより好ましい。
Ｚのハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等を；
炭素数１〜６のアルキル基を有するアルキルスルホネート基、ただしこのアルキルスルホネート基の有するアルキル基はフッ素原子下置換されていてもよい、としては、例えばメチルスルホネート基、エチルスルホネート基、トリフルオロメチルスルホネート基等を；
炭素数６〜１０のアリール基を有するアリールスルホネート基としては、例えばフェニル基、ｐ−トリル基等を、それぞれ挙げることができる。上記式（２）におけるＺとしては、上記のうち臭素原子、ヨウ素原子、メチルスルフォニル基、トリフルオロメチルスルフォニル基またはｐ−トリルスルフォニル基が好ましい。
化合物（２）の好ましい例として、例えば下記式（２−１）〜（２−９）
【００２７】
【化４】
【００２８】
【化５】
【００２９】
（式（２−１）〜（２−９）中、ＲＩは、それぞれ、上記式（Ｒ１−１）におけるのと同義であり、Ｚは、それぞれ、上記式（２）におけるのと同義である。）
のそれぞれで表される化合物等を挙げることができる。
本発明の方法における化合物（２）の使用割合は、（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンの（メタ）アクリロキシ基１モルに対して、好ましくは０．００１〜１．５モルであり、より好ましくは０．０１〜１モルであり、さらに好ましくは０．０５〜０．９モルである。
＜重金属化合物または重金属錯体＞
本発明の感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法に使用される重金属化合物または重金属錯体に含まれる重金属元素としては、パラジウムが好ましい。
本発明においては、重金属化合物または重金属錯体として、２価のパラジウム化合物または０価のパラジウム錯体を使用することが好ましく、２価のパラジウム化合物を使用することがより好ましく、特に酢酸パラジウムを使用することが好ましい。
本発明において、重金属化合物または重金属錯体としては、２価のパラジウム化合物を使用する場合、これとともに、リン原子を有する化合物および塩基よりなる群から選択される少なくとも１種を共存させることが好ましい。リン原子を有する化合物としては、例えばトリフェニルホスフィン、トリ（ｏ−トリル）ホスフィン等を；
塩基としては、例えばトリエチルアミン、炭酸カリウム等を、それぞれ挙げることができる。重金属化合物または重金属錯体として、２価のパラジウム化合物を使用する場合、これとともに、リン原子を有する化合物および塩基の双方を共存させることがより好ましい。
本発明の方法における重金属化合物または重金属錯体の使用割合は、化合物（２）の１モルに対して、好ましくは０．０００５〜１モルであり、より好ましくは０．００５〜０．１モルである。リン原子を有する化合物を併用する場合、その使用割合は、化合物（２）の１モルに対して、好ましくは０．００１〜１モルであり、より好ましくは０．０１〜０．５モルである。塩基を使用する場合、その使用割合は、化合物（２）の１モルに対して、好ましくは１モル〜１００モルであり、より好ましくは２〜１０モルである。
【００３０】
＜感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造＞
本発明の感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法は、上記の如き（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンと化合物（２）とを、上記の如き重金属化合物または重金属錯体の存在下に、好ましくは適当な有機溶媒中で反応させることを特徴とする。この反応は、一般に「Ｈｅｃｋ反応」と呼ばれる反応を応用したものである。
本発明の方法に使用することのできる有機溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイゾブチルケトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、酢酸エチル等を挙げることができる。溶媒の使用割合は、化合物（２）の１００重量部に対して、５，０００重量部以下であることが好ましく、２００〜２，０００重量部であることがより好ましい。
反応温度は、好ましくは２０〜２００℃であり、より好ましくは５０〜１５０℃である。反応時間は、好ましくは０．１〜４８時間であり、より好ましくは０．５〜１２時間である。
＜感放射線性ポリオルガノシロキサン＞
本発明の方法により製造された感放射線性ポリオルガノシロキサンは、下記式（３）
【００３１】
【化６】
【００３２】
（式（３）中、Ｒおよびｎは、それぞれ、上記式（１）におけるのと同義であり、Ｒ１、Ｒ２およびｂは、それぞれ、上記式（２）におけるのと同義である。）
で表される構造を有する。この構造は、放射線を照射することにより、放射線の偏光方向に応じて容易に異性化するため、該感放射線性ポリオルガノシロキサンは、光配向法に用いられる液晶配向剤の成分として、好適に使用することができる。
以下、本発明の方法により製造された感放射線性ポリオルガノシロキサンを用いて製造される液晶配向剤の好ましい態様について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜液晶配向剤＞
本発明の方法により製造された感放射線性ポリオルガノシロキサンを含有する液晶配向剤は、該感放射線性ポリオルガノシロキサンを主成分として含有するものであるが、必要に応じてその他の成分を含有していてもよい。
かかるその他の成分としては、例えば本発明の方法により製造された感放射線性ポリオルガノシロキサン以外の重合体（以下、「他の重合体」という。）、分子内に少なくとも１つのエポキシ基を有する化合物（以下、「エポキシ化合物」という。）、官能性シラン化合物、硬化剤、硬化触媒、硬化促進剤、界面活性剤等を挙げることができる。
［他の重合体］
上記他の重合体としては、例えば例えばポリアミック酸およびポリイミドよりなる群から選択される少なくとも１種の重合体、下記式（４）
【００３３】
【化７】
【００３４】
（式（４）中、Ｘ２は水酸基、ハロゲン原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシル基または炭素数６〜２０のアリール基であり、Ｙ２は水酸基または炭素数１〜１０のアルコキシル基である。）
で表されるポリシロキサン、その加水分解物および加水分解物の縮合物よりなる群から選択される少なくとも１種（以下、「他のポリシロキサン」という。）、ポリアミック酸エステル、ポリエステル、ポリアミド、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン誘導体、ポリ（スチレン−フェニルマレイミド）誘導体、ポリ（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
他の重合体としては、ポリアミック酸およびポリイミドよりなる群から選択される少なくとも１種の重合体、または他のポリシロキサンが好ましい。
−ポリアミック酸−
上記ポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させることにより得ることができる。
上記テトラカルボン酸としては、例えば脂肪族テトラカルボン酸二無水物、脂環式テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物等を挙げることができ、これらの具体例として、例えばブタンテトラカルボン酸二無水物、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−８−メチル−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、１，３−ジメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物等を挙げることができる。
【００３５】
上記ジアミンとしては、芳香族ジアミン、脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン等を挙げることができ、これらの具体例として、例えばｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、１，５−ジアミノナフタレン、２，７−ジアミノフルオレン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−（ｐ−フェニレンイソプロピリデン）ビスアニリン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ビフェニル、４，４’−ビス［（４−アミノ−２−トリフルオロメチル）フェノキシ］−オクタフルオロビフェニル、１−ヘキサデシルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン、１−オクタデシルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン、１−コレステリルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン、１−コレスタニルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ヘキサデシルオキシ（３，５−ジアミノベンゾイル）、オクタデシルオキシ（３，５−ジアミノベンゾイル）、コレステリルオキシ（３，５−ジアミノベンゾイル）、コレスタニルオキシ（３，５−ジアミノベンゾイル）等を挙げることができる。
ポリアミック酸の合成反応（上記の如きテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの反応）は、好ましくは適当な有機溶媒中において、好ましくは−２０〜１５０℃、より好ましくは０〜１００℃の温度条件下において、好ましくは０．５〜２４時間、より好ましくは２〜１０時間行われる。
【００３６】
［ポリイミド］
上記ポリイミドは、上記の如くして得られたポリアミック酸の有するアミック酸構造を脱水閉環してイミド化することにより製造することができる。
ポリアミック酸の脱水閉環は、（ｉ）ポリアミック酸を加熱する方法により、または（ｉｉ）ポリアミック酸を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法により行うことができる。
上記（ｉ）の方法は、例えば５０〜２００℃の温度において、例えば０．５〜４８時間加熱することにより行うことができる。
上記（ｉｉ）の方法における脱水剤の例としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸等の酸無水物を；
脱水閉環触媒の例としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミン等の３級アミン等を、それぞれ挙げることができる。この脱水閉環反応は、例えば０〜１８０℃の温度において、例えば０．５〜２０時間行われる。
【００３７】
［他のポリシロキサン］
上記他のポリシロキサンは、例えばアルコキシシラン化合物およびハロゲン化シラン化合物よりなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物（以下、「原料シラン化合物」ともいう。）を、好ましくは適当な有機溶媒中で、水および触媒の存在下において加水分解または加水分解・縮合することにより製造することができる。
ここで使用される原料シラン化合物としては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン等を挙げることができる。
他のポリシロキサンの合成に際して使用できる触媒としては、例えば金属キレート化合物、有機酸、無機酸等を挙げることができる。
他のポリシロキサンの製造は、例えば０〜１００℃の温度において、例えば０．５〜２４時間行われる。
【００３８】
［エポキシ化合物］
上記エポキシ化合物としては、例えばＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−ｍ−キシレンジアミン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，−ジグリシジル−ベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジグリシジル−アミノメチルシクロヘキサン等を、好ましいものとして挙げることができる。
［液晶配向剤］
本発明の方法により製造された感放射線性ポリオルガノシロキサンを含有する液晶配向剤は、感放射線性ポリオルガノシロキサンおよび必要に応じて使用される他の成分を含有するものであるが、好ましくは各成分が有機溶媒に溶解された溶液状の組成物として調製される。液晶配向剤の固形分濃度、すなわち液晶配向剤中の溶媒以外の全成分の重量が液晶配向剤の全重量に占める割合は、粘性、揮発性等を考慮して、採用する塗布方法に応じて適宜に選択されるが、好ましくは１〜１０重量％の範囲である。
【００３９】
＜液晶配向膜の形成方法＞
次に、上記の如き液晶配向剤を用いて液晶配向膜を形成する方法いついて述べる。
液晶配向膜を形成する方法としては、例えばパターン状の透明導電膜が設けられた透明基板上に上記の液晶配向剤を塗布して塗膜を形成し、次いで該塗膜に光配向法により液晶配向能を付与する方法を挙げることができる。
塗布は、例えばロールコーター法、スピンナー法、印刷法、インクジェット法等の適宜の塗布方法により行う。塗布後、塗布面を予備加熱（プレベーク）し、次いで焼成（ポストベーク）することにより塗膜を形成することができる。プレベーク条件は、例えば４０〜１２０℃において０．１〜５分であり、ポストベーク条件は、例えば１２０〜３００℃において５〜２００分である。ポストベーク後の塗膜の膜厚は、好ましくは０．００１〜１μｍであり、より好ましくは０．００５〜０．５μｍである。
次いで、前記塗膜に直線偏光もしくは部分偏光された放射線または無偏光の放射線を照射することにより、液晶配向能を付与する。ここで、放射線としては、例えば１５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長の光を含む紫外線および可視光線を用いることができるが、３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長の光を含む紫外線が好ましい。
放射線の照射量としては、好ましくは１Ｊ／ｍ２以上１０，０００Ｊ／ｍ２未満であり、より好ましくは１０〜３，０００Ｊ／ｍ２である。なお、本発明の方法により製造された感放射線性ポリオルガノシロキサンを含有する液晶配向剤は、光配向法の際の放射線照射量が３，０００Ｊ／ｍ２以下、さらに１，０００Ｊ／ｍ２以下であっても良好な液晶配向能を付与することができ、液晶表示素子の製造コストの削減に資する利点を有する。
上記のようにして形成された液晶配向膜は、各種の液晶表示素子に好適に適用することができる。液晶表示素子の製造は、上記のようにして形成された液晶配向膜を有する基板を用いて、公知の方法により行うことができる。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
以下の実施例において重量平均分子量は、以下の条件におけるゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算値である。
カラム：東ソー（株）製、ＴＳＫｇｅｌＧＲＣＸＬＩＩ
溶剤：テトラヒドロフラン
温度：４０℃
圧力：６８ｋｇｆ／ｃｍ２
なお、以下の実施例においては、原料化合物および重合体の合成を下記の合成スケールで必要に応じて繰り返すことにより、以降の実施例における必要量を確保した。
＜化合物（２）の合成例＞
合成例１（化合物（２−４−１）の合成）
下記スキーム１
【００４１】
【化８】
【００４２】
に従って、化合物（２−４−１）を合成した。
１Ｌのナス型フラスコに、４−ヒドロキシ安息香酸メチル９１．３ｇ、炭酸カリウム１８２．４ｇおよびＮ−メチル−２−ピロリドン３２０ｍＬを仕込み、室温で１時間撹拌を行った後、４，４，４−トリフルオロ−１−ヨードブタン９９．７ｇを加え１００℃で５時間撹拌した。反応終了後、水により再沈殿を行った。得られた沈殿に、水酸化ナトリウム４８ｇおよび水４００ｍＬを加え、３時間還流して加水分解反応を行った。反応終了後、反応混合物に塩酸を加えて中和し、生じた沈殿をエタノールから再結晶することにより、化合物（２−４−１Ａ）の白色結晶を１０２ｇ得た。
この化合物（２−４−１Ａ）のうちの２３ｇを反応容器中にとり、これに塩化チオニル２００ｍＬおよびＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド１４４μＬを加えて８０℃で１時間撹拌した。次に、減圧下で塩化チオニルを留去し、塩化メチレンを加えて得た有機層を炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、次いで硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去した後、テトラヒドロフランを加えて溶液とした。
次に、上記とは別の５００ｍＬ三口フラスコに４−ブロモフェノール１９ｇ、トリエチルアミン１１ｇおよびテトラヒドロフラン１００ｍＬを仕込んだ。この溶液を氷冷し、上記テトラヒドロフラン溶液をゆっくり滴下し、さらに室温で２時間撹拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物に酢酸エチルを加えて得た有機層に対して水で３回分液洗浄を行った。続いて有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮、乾固した後、エタノールから再結晶することにより、化合物（２−４−１）を２８ｇ得た。
＜感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造＞
実施例Ｓ−１
窒素導入管、温度計および還流管を備えた５００ｍＬの三口フラスコにＡＣ−ＳＱ（東亞合成（株）製）１６．５ｇ、下記式（２−９−１）
【００４３】
【化９】
【００４４】
で表される化合物（化合物（２−９−１））１５．５ｇ、酢酸パラジウム０．１１ｇ、トリ（ｏ−トリル）ホスフィン０．６１ｇ、トリエチルアミン２７．８ｍＬおよびＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１００ｍＬを仕込み１１５℃で３時間反応を行った。反応終了後、反応混合物をろ過して不溶分を除去した後、ろ液に酢酸エチルを加えて得た有機層につき、希塩酸で２回、次いで水で３回、順次に分液洗浄を行い、その後減圧下にて濃縮を行った。得られた濃縮液をメタノールで再沈殿させることにより、感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１）を１５ｇ得た。
この感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１）につき１Ｈ−ＮＭＲ分析を行ったところ、原料であるＡＣ−ＳＱが有していたアクリロキシ基のうち３８ｍｏｌ％が反応し、化合物（２−９−１）に由来する基に変換されていることを確認した。
この感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１）の重量平均分子量Ｍｗは６，２００であった。
【００４５】
実施例Ｓ−２
実施例Ｓ−１において、化合物（２−９−１）の代わりに上記合成例１で得た化合物（２−４−１）を１６．５ｇ用いた以外は実施例Ｓ−１と同様の操作を行うことにより、感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−２）を１６ｇ得た。
この感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−２）につき１Ｈ−ＮＭＲ分析を行ったところ、原料であるＡＣ−ＳＱが有していたアクリロキシ基のうち３３ｍｏｌ％が反応し、化合物（２−４−１）に由来する基に変換されていることを確認した。
この感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−２）の重量平均分子量Ｍｗは６，６００であった。
実施例Ｓ−３
実施例Ｓ−１において、化合物（２−９−１）の代わりに上記合成例１で得た化合物（２−４−１）を３３ｇ用いた以外は実施例Ｓ−１と同様の操作を行うことにより、感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−３）を１８ｇ得た。
この感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−３）につき１Ｈ−ＮＭＲ分析を行ったところ、原料であるＡＣ−ＳＱが有していたアクリロキシ基のうち４８ｍｏｌ％が反応し、化合物（２−４−１）に由来する基に変換されていることを確認した。
この感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−３）の重量平均分子量Ｍｗは７，５００であった。
【００４６】
＜他の重合体の合成＞
［ポリアミック酸の合成］
合成例ＰＡ−１
テトラカルボン酸二無水物としてピロメリット酸二無水物１０９ｇ（０．５０モル）および１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物９８ｇ（０．５０モル）ならびにジアミンとして４，４−ジアミノジフェニルエーテル２００ｇ（１．０モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン２，２９０ｇに溶解し、４０℃で３時間反応させた後、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１，３５０ｇを追加することにより、ポリアミック酸（ＰＡ−１）を１０重量％含有する溶液約４，０００ｇを得た。このポリアミック酸溶液の溶液粘度は２１０ｍＰａ・ｓであった。
合成例ＰＡ−２
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物２２．４ｇ（０．１モル）およびジアミンとしてシクロヘキサンビス（メチルアミン）１４．２３ｇ（０．１モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン３２９．３ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行った。次いで、反応混合物を大過剰のメタノールに注ぎ、反応生成物を沈澱させた。沈殿物をメタノールで洗浄し、減圧下４０℃で１５時間乾燥することにより、ポリアミック酸（ＰＡ−２）を３２ｇ得た。
合成例ＰＡ−３
テトラカルボン酸二無水物として１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物１９６ｇ（１．０モル）およびジアミンとして２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル２１２ｇ（１．０モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン４，０５０ｇに溶解し、４０℃で３時間反応を行うことにより、ポリアミック酸（ＰＡ−３）を１０重量％含有する溶液約３，７００ｇを得た。このポリアミック酸溶液の溶液粘度は１７０ｍＰａ・ｓであった。
【００４７】
［ポリイミドの合成］
合成例ＰＩ−１
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１２ｇ（０．５０モル）および１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン１５７ｇ（０．５０モル）ならびにジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン９５ｇ（０．８８モル）、２，２−ジトリフルオロメチルー４，４−ジアミノビフェニル３２ｇ（０．１０モル）、３，６−ビス（４−アミノベンゾイルオキシ）コレスタン６．４ｇ（０．０１０モル）およびオクタデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン４．０ｇ（０．０１５モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン９６０ｇに溶解し、６０℃で９時間反応を行った。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを加えて重合体濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は５８ｍＰａ・ｓであった。
得られたポリアミック酸溶液に、Ｎ−メチル−２−ピロリドン２，７４０ｇ、ピリジン３９６ｇおよび無水酢酸４０９ｇを添加し、１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなＮ−メチル−２−ピロリドンで溶媒置換（本操作により、脱水閉環反応に使用したピリジンおよび無水酢酸を系外に除去した。）することにより、イミド化率約９５％のポリイミド（ＰＩ−１）を１５重量％含有する溶液約２，５００ｇを得た。
このポリイミド溶液を少量分取し、減圧にて溶媒を除去した後γ−ブチロラクトンに溶解して重合体濃度８．０重量％の溶液として測定した溶液粘度は３３ｍＰａ・ｓであった。
合成例ＰＩ−２
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物２０．９ｇ（０．０９３モル）ならびにジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン９．２ｇ（０．０８５モル）および下記式（Ｄ−６）
【００４８】
【化１０】
【００４９】
で表される化合物４．９ｇ（０．００９モル）を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１４０ｇに溶解し、６０℃で４時間反応させることによりポリアミック酸を含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを加えて重合体濃度１０重量％の溶液として溶液粘度を測定したところ、１２６ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮ−メチル−２−ピロリドン３２５ｇを追加し、ピリジン７．４ｇおよび無水酢酸９．５ｇを添加し１１０℃で４時間脱水閉環を行なった。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなＮ−メチル−２−ピロリドンで溶媒置換することにより、イミド化率約５４％のポリイミド（ＰＩ−２）を１６．１重量％含有する溶液約２２０ｇを得た。
このポリイミド溶液を少量分取し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを加えて重合体濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は７５ｍＰａ・ｓであった。
【００５０】
［他のポリシロキサンの合成］
合成例ＰＳ−１
冷却管を備えた２００ｍＬの三口フラスコに、テトラエトキシシラン２０．８ｇおよび１−エトキシ−２−プロパノール２８．２ｇを仕込み、６０℃に加熱し攪拌した。ここに、容量２０ｍＬの別のフラスコに調製した、無水マレイン酸０．２６ｇを水１０．８ｇに溶解した無水マレイン酸水溶液を加え、６０℃でさらに４時間加熱、攪拌して反応を行った。得られた反応混合物から溶剤を留去し、１−エトキシ−２−プロパノールを加えて、再度濃縮することにより、ポリオルガノシロキサン（ＰＳ−１）を１０重量％含有する重合体溶液を得た。ＰＳ−１の重量平均分子量Ｍｗは５，１００であった。
【００５１】
実施例Ａ−１
＜液晶配向剤の調製＞
他の重合体として上記合成例ＰＡ−１で得たポリアミック酸（ＰＡ−１）を含有する溶液を、これに含有されるポリアミック酸（ＰＡ−１）に換算して１，０００重量部に相当する量をとり、ここに上記実施例Ｓ−１で得た感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１）１００重量部を加え、さらにＮ−メチル−２−ピロリドンおよびブチルセロソルブを加えて、溶媒組成がＮ−メチル−２−ピロリドン：ブチルセロソルブ＝５０：５０（重量比）、固形分濃度が３．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターで濾過することにより、液晶配向剤（Ａ−１）を調製した。
この液晶配向剤（Ａ−１）を−１５℃で６か月間保管した。保管の前および後に２５℃においてＥ型粘度計により粘度を測定した。溶液粘度の保管前後の変化率が１０％未満のものを保存安定性「良」、１０％以上のものを保存安定性「不良」として評価したところ、液晶配向剤（Ａ−１）の保存安定性は「良」であった。
【００５２】
＜液晶配向膜の形成および液晶表示素子の製造＞
ＩＴＯ膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面上に、上記で調製した液晶配向剤（Ａ−１）をスピンナーを用いて塗布し、８０℃のホットプレートで１分間プレベークを行った後、庫内を窒素置換したオーブン中で２００℃で１時間加熱（ポストベーク）して膜厚０．１μｍの塗膜を形成した。次いでこの塗膜表面に、Ｈｇ−Ｘｅランプおよびグランテーラープリズムを用いて３１３ｎｍの輝線を含む偏光紫外線２００Ｊ／ｍ２を、基板法線から４０°傾いた方向から照射して液晶配向膜とした。同じ操作を繰り返して、液晶配向膜を有する基板を１対（２枚）作成した。
上記基板のうちの１枚の液晶配向膜を有する面の外周に直径５．５μｍの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷により塗布した後、１対の基板の液晶配向膜面を対向させ、各基板の紫外線の光軸の基板面への投影方向が逆平行となるように圧着し、１５０℃で１時間かけて接着剤を熱硬化させた。次いで、液晶注入口より基板間の間隙に、ネガ型液晶（メルク社製、ＭＬＣ−６６０８）を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止した。さらに、液晶注入時の流動配向を除くために、これを１５０℃で加熱してから室温まで徐冷した。次に基板の外側両面に、偏光板を、その偏光方向が互いに直交し、かつ、液晶配向膜の紫外線の光軸の基板面への射影方向と４５°の角度をなすように貼り合わせることにより液晶表示素子を製造した。
この液晶表示素子につき、以下の方法により評価した。評価結果は表２に示した。
【００５３】
＜液晶表示素子の評価方法＞
（１）液晶配向性の評価
上記で製造した液晶表示素子につき、５Ｖの電圧をＯＮ・ＯＦＦ（印加・解除）したときの明暗の変化における異常ドメインの有無を光学顕微鏡により観察し、異常ドメインのない場合を「良」とした。
（２）プレチルト角の評価
上記で製造した液晶表示素子につき、Ｔ． Ｊ． Ｓｃｈｅｆｆｅｒ ｅｔ． ａｌ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． ｖｏｌ． １９， ｐ２０１３（１９８０）に記載の方法に準拠し、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光を用いる結晶回転法によりプレチルト角を測定した。
（３）電圧保持率の評価
上記で製造した液晶表示素子に、５Ｖの電圧を６０マイクロ秒の印加時間、１６７ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から１６７ミリ秒後の電圧保持率を測定した。測定装置は（株）東陽テクニカ製ＶＨＲ−１を使用した。
（４）プレチルト角の安定性の評価
上記で製造した液晶表示素子を２３℃にて３０日間保管した後、再度プレチルト角を測定した。初期からの変化量が１°未満であった場合、プレチルト角安定性が「良」であるとした。
【００５４】
実施例Ａ−２
上記実施例Ｓ−１で得た感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１）の１００重量部と、他の重合体として上記合成例ＰＡ−２で得たポリアミック酸（ＰＡ−２）の１，０００重量部とを合わせ、これにＮ−メチル−２−ピロリドンおよびブチルセロソルブを加え、溶媒組成がＮ−メチル−２−ピロリドン：ブチルセロソルブ＝５０：５０（重量比）、固形分濃度が３．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターで濾過することにより、液晶配向剤（Ａ−２）を調製した。
この液晶配向剤につき、実施例Ａ−１と同様にして各種の評価を行った。評価結果は表１および表２に示した。
実施例Ａ−３〜Ａ−６、Ａ−８〜Ａ−１０、Ａ−１２およびＡ−１４〜Ａ−１６
実施例Ａ−１において、他の重合体を含有する溶液として表１に示した種類および量の重合体を含有する溶液を使用し、感放射線性ポリオルガノシロキサンとして表１に示した種類のものを各１００重量部使用したほかは、それぞれ上記実施例Ａ−１と同様にして液晶配向剤を調製し、各種の評価を行った。評価結果は表１および表２に示した。
実施例Ａ−７およびＡ−１３
実施例Ａ−２において、感放射線性ポリオルガノシロキサンとして表１に示した種類のものを各１００重量部使用したほかは、それぞれ上記実施例Ａ−２と同様にして液晶配向剤を調製した。これらの液晶配向剤をそれぞれ用いて上記実施例Ａ−１と同様にして各種の評価を行った。評価結果は表１および表２に示した。
実施例Ａ−１１
他の重合体として、上記合成例ＰＳ−１で得た他のポリシロキサン（ＰＳ−１）を含有する溶液を、これに含有されるポリシロキサン（ＰＳ−１）に換算して２，０００重量部に相当する量をとり、ここに上記実施例Ｓ−１で得た感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１）の１００重量部を加え、さらに１−エトキシ−２−プロパノールを加えて固形分濃度４．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターで濾過することにより、液晶配向剤（Ａ−７）を調製した。
この液晶配向剤につき、実施例Ａ−１と同様にして各種の評価を行った。評価結果は表１および表２に示した。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【表２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法に関する。さらに詳しくは、光配向法に用いる液晶配向剤に好適に含有されることのできる感放射線性ポリオルガノシロキサンを、簡易に製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、正の誘電異方性を有するネマチック型液晶を、液晶配向膜を有する透明電極付き基板でサンドイッチ構造にし、必要に応じて液晶分子の長軸が基板間で０〜３６０°連続的に捻れるようにしてなる、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型等の液晶セルを有する液晶表示素子が知られている（特許文献１および２参照）。
このような液晶セルにおいては、液晶分子を基板面に対し所定の方向に配向させるため、基板表面に液晶配向膜を設ける必要がある。この液晶配向膜は、通常、基板表面に形成された有機膜表面をレーヨン等の布材で一方向にこする方法（ラビング法）により形成されている。しかし、液晶配向膜の形成をラビング処理により行うと、工程内でほこりや静電気が発生し易いため、配向膜表面にほこりが付着して表示不良発生の原因となるという問題があった。特にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子を有する基板の場合には、発生した静電気によってＴＦＴ素子の回路破壊が起こり、歩留まり低下の原因となるという問題もあった。さらに、今後ますます高精細化される液晶表示素子においては、画素の高密度化に伴い基板表面に凹凸が生じるために、均一にラビング処理を行うことが困難となりつつある。
液晶セルにおける液晶を配向させる別の手段として、基板表面に形成したポリビニルシンナメート、ポリイミド、アゾベンゼン誘導体等の感光性薄膜に偏光または非偏光の放射線を照射することにより、液晶配向能を付与する光配向法が知られている。この方法によれば、静電気やほこりを発生することなく、均一な液晶配向を実現することができる（特許文献３〜１３参照）。
【０００３】
一方、上記とは別の液晶表示素子の動作モードとして、負の誘電異方性を有する液晶分子を基板に垂直に配向させる垂直（ホメオトロピック）配向モードも知られている。この動作モードでは、基板間に電圧を印加して液晶分子が基板に平行な方向に向かって傾く際に、液晶分子が基板法線方向から基板面内の一方向に向かって傾くようにする必要がある。このための手段として、例えば、基板表面に突起を設ける方法、透明電極にストライプを設ける方法、ラビング配向膜を用いることにより液晶分子を基板法線方向から基板面内の一方向に向けてわずかに傾けておく（プレチルトさせる）方法等が提案されている。
前記光配向法は、垂直配向モードの液晶セルにおいて液晶分子の傾き方向を制御する方法としても有用であることが知られている。すなわち、光配向法により配向規制能およびプレチルト角発現性を付与した垂直配向性の液晶配向膜を用いることにより、電圧印加時の液晶分子の傾き方向を均一に制御できることが知られている（特許文献１１〜１２および１４〜１６参照）。
このように、光配向法により製造した液晶配向膜は、各種の液晶表示素子に有効に適用されうるものである。しかしながら、従来の光配向膜には、大きなプレチルト角を得るのに必要な放射線照射量が多いという問題があった。例えば、アゾベンゼン誘導体を含有する薄膜に光配向法によって液晶配向能を付与する場合、十分なプレチルト角を得るためにはその光軸が基板法線から傾斜された放射線を１０，０００Ｊ／ｍ２以上照射しなければならないことが報告されている（特許文献１３〜１４および非特許文献１参照）。また、これらの技術により形成された液晶配向膜は、形成当初は良好なプレチルト角を示したとしても、経時的にプレチルト角発現性が失われる現象が起こり、プレチルト角の経時的安定性に欠けることが指摘されている。
【０００４】
本願発明者らは、これらの問題を解決すべく、近年、水素シルセスキオキサンにヒドロシリル化反応を用いて特定の桂皮酸誘導体に由来する基を導入して感放射線性ポリシロキサンとし、これを含有する液晶配向剤が、少ない放射線照射量による光配向法によっても良好な液晶配向能を示し、且つ良好なプレチルト角発現性およびプレチルト角の経時的安定性を示す液晶配向膜を与えることを見い出し、報告した（特許文献１９〜２１参照）。しかし、この技術において原料として用いる水素シルセスキオキサンは水分等に対して不安定であるため、その保存や取扱い等に特別の装置ないしは配慮を要するとの問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５６−９１２７７号公報
【特許文献２】特開平１−１２０５２８号公報
【特許文献３】特開平６−２８７４５３号公報
【特許文献４】特開平１０−２５１６４６号公報
【特許文献５】特開平１１−２８１５号公報
【特許文献６】特開平１１−１５２４７５号公報
【特許文献７】特開２０００−１４４１３６号公報
【特許文献８】特開２０００−３１９５１０号公報
【特許文献９】特開２０００−２８１７２４号公報
【特許文献１０】特開平９−２９７３１３号公報
【特許文献１１】特開２００３−３０７７３６号公報
【特許文献１２】特開２００４−１６３６４６号公報
【特許文献１３】特開２００２−２５０９２４号公報
【特許文献１４】特開２００４−８３８１０号公報
【特許文献１５】特開平９−２１１４６８号公報
【特許文献１６】特開２００３−１１４４３７号公報
【特許文献１７】特開昭６３−２９１９２２号公報
【特許文献１８】特表２００３−５２０８７８号公報
【特許文献１９】特願２００７−３０５５２５
【特許文献２０】ＰＣＴ／ＪＰ２００８／０６５２２８
【特許文献２１】ＰＣＴ／ＪＰ２００８／０６５２３１
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｊ． ｏｆ ｔｈｅ ＳＩＤ １１／３， ２００３， ｐ５７９
【非特許文献２】Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ， ９２巻、１９号、Ｐ５５８６（１９７０年）
【非特許文献３】Ｔ． Ｊ． Ｓｃｈｅｆｆｅｒ ｅｔ． ａｌ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． ｖｏ． １９， ｐ２０１３（１９８０）
【非特許文献４】Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ、９５巻、ｐ１４０９（１９９５年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、少ない放射線照射量による光配向法によっても良好な液晶配向能を示し、且つ良好なプレチルト角発現性およびプレチルト角の経時的安定性を示す液晶配向膜を与える液晶配向剤に好適に含有されることのできる感放射線性ポリオルガノシロキサンを、安定で取扱い易い原料を用いて簡易に製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、
下記式（１）
【０００９】
【化１】
【００１０】
（式（１）中、Ｒは水素原子またはメチル基であり、ｎは１〜１０の整数であり、Ｙ１は水酸基、炭素数１〜１０のアルコキシル基、炭素数１〜２０のアルキル基または炭素数６〜２０のアリール基である。）
で表される繰り返し単位を有するポリオルガノシロキサン、その加水分解物および加水分解物の縮合物よりなる群から選択される少なくとも１種と、
下記式（２）
【００１１】
【化２】
【００１２】
（式（２）中、Ｒ１は下記式（Ｒ１−１）
【００１３】
【化３】
【００１４】
（式（Ｒ１−１）中、ＲＩは炭素数１〜４０のアルキル基であるか、または脂環式基もしくは縮合環式基を含む炭素数３〜４０の１価の炭化水素基であり、ただし前記アルキル基の水素原子の一部または全部はフッ素原子で置換されていてもよく、ＲＩＩは単結合、酸素原子、＊−ＣＯＯ−または＊−ＯＣＯ−（ただし、以上において「＊」を付した結合手がＲＩと結合する。）であり、ＲＩＩＩは２価の芳香族基、２価の脂環式基、２価の複素環式基または２価の縮合環式基であり、ＲＩＶは単結合、酸素原子、＊−ＣＯＯ−または＊−ＯＣＯ−（ただし、以上において「＊」を付した結合手がＲＩＩＩと結合する。）であり、ａは０〜３の整数である。）
で表される基であり、Ｒ２はフッ素原子またはシアノ基であり、ｂは０〜４の整数であり、Ｚはハロゲン原子であるか、または炭素数１〜６のアルキル基を有するアルキルスルホネート基もしくは炭素数６〜１０のアリール基を有するアリールスルホネート基であり、ただし、前記アルキルスルホネート基の有するアルキル基はフッ素原子で置換されていてもよい。）
で表される化合物と
を、重金属化合物または重金属錯体の存在下に反応させる、感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法によって達成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、感放射線性ポリオルガノシロキサンを、安定で取扱い易い原料を用いて簡易に製造する方法が提供される。本発明の方法により製造された感放射線性ポリオルガノシロキサンは、光配向法に用いられる液晶配向剤に好適に含有されることができ、上記感放射線性ポリオルガノシロキサンを含有する液晶配向剤は、少ない放射線照射量による光配向法によっても良好な液晶配向能を示し、且つ良好なプレチルト角発現性およびプレチルト角の経時的安定性を示す液晶配向膜を与えることができるものである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法は、上記式（１）で表される繰り返し単位を有するポリオルガノシロキサン、その加水分解物および加水分解物の縮合物よりなる群から選択される少なくとも1種（以下、「（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサン」という。）と、
上記式（２）で表される化合物（以下、「化合物（２）」という。）とを、重金属化合物または重金属錯体の存在下に反応させることを特徴とする。
＜（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサン＞
上記式（１）において、Ｒとしては水素原子が好ましい。式（１）中のｎは、１〜６の整数であることが好ましく、特に１〜３であることが好ましい。
Ｙ１の炭素数１〜１０のアルコキシル基としては、例えばメトキシル基、エトキシル基等を；
炭素数１〜２０のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ラウリル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−エイコシル基等を；
炭素数６〜２０のアリール基としては、例えばフェニル基等を、それぞれ挙げることができる。
（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量が、５００〜１００，０００であることが好ましく、１，０００〜１０，０００であることがより好ましく、さらに１，０００〜５，０００であることが好ましい。
このような（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンは、好ましくは（メタ）アクリロキシ基を有するシラン化合物、あるいは（メタ）アクリロキシ基を有するシラン化合物と他のシラン化合物との混合物を、好ましくは適当な有機溶媒、水および触媒の存在下において加水分解または加水分解・縮合することにより合成することができる。
【００１７】
上記（メタ）アクリロキシ基を有するシラン化合物としては、例えば３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。
上記他のシラン化合物としては、例えばテトラクロロシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、トリクロロシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリ−ｎ−プロポキシシラン、トリ−ｉ−プロポキシシラン、トリ−ｎ−ブトキシシラン、トリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、フルオロトリクロロシラン、フルオロトリメトキシシラン、フルオロトリエトキシシラン、フルオロトリ−ｎ−プロポキシシラン、フルオロトリ−ｉ−プロポキシシラン、フルオロトリ−ｎ−ブトキシシラン、フルオロトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、メチルトリクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、メチルトリ−ｉ−プロポキシシラン、メチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、メチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、２−（トリフルオロメチル）エチルトリクロロシシラン、２−（トリフルオロメチル）エチルトリメトキシシラン、２−（トリフルオロメチル）エチルトリエトキシシラン、２−（トリフルオロメチル）エチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、２−（トリフルオロメチル）エチルトリ−ｉ−プロポキシシラン、２−（トリフルオロメチル）エチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、２−（トリフルオロメチル）エチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、
【００１８】
２−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）エチルトリクロロシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）エチルトリエトキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）エチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）エチルトリ−ｉ−プロポキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）エチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）エチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチルトリクロロシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチルトリメトキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチルトリエトキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチルトリ−ｉ−プロポキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ヒドロキシメチルトリクロロシラン、ヒドロキシメチルトリメトキシシラン、ヒドロキシエチルトリメトキシシラン、ヒドロキシメチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ヒドロキシメチルトリ−ｉ−プロポキシシラン、ヒドロキシメチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ヒドロキシメチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ビニルトリ−ｉ−プロポキシシラン、ビニルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ビニルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、アリルトリクロロシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリ−ｎ−プロポキシシラン、アリルトリ−ｉ−プロポキシシラン、アリルトリ−ｎ−ブトキシシラン、アリルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリ−ｎ−プロポキシシラン、フェニルトリ−ｉ−プロポキシシラン、フェニルトリ−ｎ−ブトキシシラン、フェニルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、メチルジクロロシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、メチルジ−ｎ−プロポキシシラン、メチルジ−ｉ−プロポキシシラン、メチルジ−ｎ−ブトキシシラン、メチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、
【００１９】
ジメチルジクロロシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジメチルジ−ｉ−プロポキシシラン、ジメチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジメチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジクロロシラン、（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジメトキシシラン、（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジエメトキシシラン、（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジ−ｎ−プロポキシシラン、（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジ−ｉ−プロポキシシラン、（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジ−ｎ−ブトキシシラン、（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、（メチル）（３−メルカプトプロピル）ジエトキシシラン、（メチル）（ビニル）ジクロロシラン、（メチル）（ビニル）ジメトキシシラン、（メチル）（ビニル）ジエトキシシラン、（メチル）（ビニル）ジ−ｎ−プロポキシシラン、（メチル）（ビニル）ジ−ｉ−プロポキシシラン、（メチル）（ビニル）ジ−ｎ−ブトキシシラン、（メチル）（ビニル）ジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジビニルジクロロシラン、ジビニルジメトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン、ジビニルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジビニルジ−ｉ−プロポキシシラン、ジビニルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジビニルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジフェニルジクロロシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジフェニルジ−ｉ−プロポキシシラン、ジフェニルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジフェニルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、クロロジメチルシラン、メトキシジメチルシラン、エトキシジメチルシラン、クロロトリメチルシラン、ブロモトリメチルシラン、ヨードトリメチルシラン、メトキシトリメチルシラン、エトキシトリメチルシラン、ｎ−プロポキシトリメチルシラン、ｉ−プロポキシトリメチルシラン、ｎ−ブトキシトリメチルシラン、ｓｅｃ−ブトキシトリメチルシラン、ｔ−ブトキシトリメチルシラン、（クロロ）（ビニル）ジメチルシラン、（メトキシ）（ビニル）ジメチルシラン、（エトキシ）（ビニル）ジメチルシラン、（クロロ）（メチル）ジフェニルシラン、（メトキシ）（メチル）ジフェニルシラン、（エトキシ）（メチル）ジフェニルシラン等のケイ素原子を１個有するシラン化合物のほか、
【００２０】
商品名で、例えばＫＣ−８９、ＫＣ−８９Ｓ、Ｘ−２１−３１５３、Ｘ−２１−５８４１、Ｘ−２１−５８４２、Ｘ−２１−５８４３、Ｘ−２１−５８４４、Ｘ−２１−５８４５、Ｘ−２１−５８４６、Ｘ−２１−５８４７、Ｘ−２１−５８４８、Ｘ−２２−１６０ＡＳ、Ｘ−２２−１７０Ｂ、Ｘ−２２−１７０ＢＸ、Ｘ−２２−１７０Ｄ、Ｘ−２２−１７０ＤＸ、Ｘ−２２−１７６Ｂ、Ｘ−２２−１７６Ｄ、Ｘ−２２−１７６ＤＸ、Ｘ−２２−１７６Ｆ、Ｘ−４０−２３０８、Ｘ−４０−２６５１、Ｘ−４０−２６５５Ａ、Ｘ−４０−２６７１、Ｘ−４０−２６７２、Ｘ−４０−９２２０、Ｘ−４０−９２２５、Ｘ−４０−９２２７、Ｘ−４０−９２４６、Ｘ−４０−９２４７、Ｘ−４０−９２５０、Ｘ−４０−９３２３、Ｘ−４１−１０５３、Ｘ−４１−１０５６、Ｘ−４１−１８０５、Ｘ−４１−１８１０、ＫＦ６００１、ＫＦ６００２、ＫＦ６００３、ＫＲ２１２、ＫＲ−２１３、ＫＲ−２１７、ＫＲ２２０Ｌ、ＫＲ２４２Ａ、ＫＲ２７１、ＫＲ２８２、ＫＲ３００、ＫＲ３１１、ＫＲ４０１Ｎ、ＫＲ５００、ＫＲ５１０、ＫＲ５２０６、ＫＲ５２３０、ＫＲ５２３５、ＫＲ９２１８、ＫＲ９７０６（以上、信越化学工業（株）製）；グラスレジン（昭和電工（株）製）；ＳＨ８０４、ＳＨ８０５、ＳＨ８０６Ａ、ＳＨ８４０、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０２、ＳＲ２４０５、ＳＲ２４０６、ＳＲ２４１０、ＳＲ２４１１、ＳＲ２４１６、ＳＲ２４２０（以上、東レ・ダウコーニング（株）製）；ＦＺ３７１１、ＦＺ３７２２（以上、日本ユニカー（株）製）；ＤＭＳ−Ｓ１２、ＤＭＳ−Ｓ１５、ＤＭＳ−Ｓ２１、ＤＭＳ−Ｓ２７、ＤＭＳ−Ｓ３１、ＤＭＳ−Ｓ３２、ＤＭＳ−Ｓ３３、ＤＭＳ−Ｓ３５、ＤＭＳ−Ｓ３８、ＤＭＳ−Ｓ４２、ＤＭＳ−Ｓ４５、ＤＭＳ−Ｓ５１、ＤＭＳ−２２７、ＰＳＤ−０３３２、ＰＤＳ−１６１５、ＰＤＳ−９９３１、ＸＭＳ−５０２５（以上、チッソ（株）製）；メチルシリケートＭＳ５１、メチルシリケートＭＳ５６（以上、三菱化学（株）製）；エチルシリケート２８、エチルシリケート４０、エチルシリケート４８（以上、コルコート（株）製）；ＧＲ１００、ＧＲ６５０、ＧＲ９０８、ＧＲ９５０（以上、昭和電工（株）製）等の部分縮合物を挙げることができる。
【００２１】
これらの他のシラン化合物のうち、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシランまたはジメチルジエトキシシランが好ましい。
本発明に用いられる（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンにおける（メタ）アクリロキシ基の含有率は、０．１〜１０ｍｍｏｌ／ｇであることが好ましく、１〜７．５ｍｍｏｌ／ｇであることがより好ましい。従って、（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンを合成するにあたっては、（メタ）アクリロキシ基を有するシラン化合物と他のシラン化合物との使用割合を、得られるポリオルガノシロキサンにおける（メタ）アクリロキシ基の含有率が、上記の範囲になるように調節して設定することが好ましい。
（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンを合成するにあたって使用することのできる有機溶媒としては、例えば炭化水素、ケトン、エステル、エーテル、アルコール等を挙げることができる。
【００２２】
上記炭化水素としては、例えばトルエン、キシレン等を；
上記ケトンとしては、例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルｎ−アミルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノン等を；
上記エステルとしては、例えば酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、乳酸エチル等を；
上記エーテルとしては、例えばエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等を；
上記アルコールとしては、例えば１−ヘキサノール、４−メチル−２−ペンタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル等を、それぞれ挙げることができる。これらのうち非水溶性のものが好ましい。
これらの有機溶媒は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
有機溶媒の使用量は、全シラン化合物１００重量部に対して、好ましくは１０〜１０，０００重量部、より好ましくは５０〜１，０００重量部である。
（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンを製造する際の水の使用量は、全シラン化合物に対して、好ましくは０．５〜１００倍モル、より好ましくは１〜３０倍モルである。
【００２３】
上記触媒としては例えば酸、アルカリ金属化合物、有機塩基、チタン化合物、ジルコニウム化合物等を用いることができる。
上記アルカリ金属化合物としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド等を挙げることができる。
上記有機塩基としては、例えばエチルアミン、ジエチルアミン、ピペラジン、ピペリジン、ピロリジン、ピロールの如き１〜２級有機アミン；トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ジアザビシクロウンデセンの如き３級の有機アミン；テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの如き４級の有機アミン等を、それぞれ挙げることができる。これらの有機塩基のうち、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジンの如き３級の有機アミン；テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの如き４級の有機アミンが好ましい。
（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンを製造する際の触媒としては、アルカリ金属化合物または有機塩基が好ましい。
触媒としてアルカリ金属化合物または有機塩基を用いて合成された（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンを用いて製造された感放射線性ポリオルガノシロキサンを含有する液晶配向剤は、保存安定性が極めて優れるため好都合である。その理由は、非特許文献４（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ、９５巻、ｐ１４０９（１９９５年））に指摘されているように、加水分解、縮合反応において触媒としてアルカリ金属化合物または有機塩基を用いると、ランダム構造、はしご型構造またはかご型構造が形成され、シラノール基の含有割合が少ないポリオルガノシロキサンが得られるためではないかと推察される。シラノール基の含有割合が少ないため、シラノール基同士の縮合反応が抑えられ、さらに上記の液晶配向剤が他の重合体を含有するものである場合にはシラノール基と他の重合体との縮合反応が抑えられるため、保存安定性に優れる結果になるものと推察される。
触媒としては、特に有機塩基が好ましい。有機塩基の使用割合は、有機塩基の種類、温度等の反応条件等により異なり、適宜に設定されるべきであるが、例えば全シラン化合物に対して好ましくは０．０１〜３倍モルであり、より好ましくは０．０５〜１倍モルである。
【００２４】
（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンを製造する際の加水分解または加水分解・縮合反応は、（メタ）アクリロキシ基を有するシラン化合物と、必要に応じて他のシラン化合物とを、有機溶媒に溶解し、この溶液を有機塩基および水と混合して、例えば油浴等により加熱することにより実施することが好ましい。
加水分解・縮合反応の際は、加熱温度を好ましくは１３０℃以下、より好ましくは４０〜１００℃として、好ましくは０．５〜１２時間、より好ましくは１〜８時間加熱することが望ましい。加熱中は、混合液を撹拌してもよいし、還流下に置いてもよい。
反応終了後、反応液から分取した有機溶媒層を水で洗浄することが好ましい。この洗浄に際しては、少量の塩を含む水、例えば０．２重量％程度の硝酸アンモニウム水溶液等を用いて洗浄することにより、容易に洗浄操作を行えることとなる点で好ましい。洗浄は洗浄後の水層が中性になるまで行い、その後有機溶媒層を、必要に応じて無水硫酸カルシウム、モレキュラーシーブス等の適当な乾燥剤で乾燥した後、溶媒を除去することにより、目的とする（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンを得ることができる。
本発明においては、（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンとして市販されているものを用いてもよい。このような市販品としては、例えばＡＣ−ＳＱ、ＭＣ−ＳＱ（いずれも東亞合成（株）製）等を挙げることができる。
【００２５】
＜化合物（２）＞
本発明の感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法に用いられる化合物（２）は、上記式（２）で表される化合物である。
上記式（２）におけるＲ１は、上記式（Ｒ１−１）で表される基である。
上記式（Ｒ１−１）におけるＲＩの炭素数１〜４０のアルキル基としては、炭素数１〜２０のアルキル基であることが好ましく、炭素数４〜２０のアルキル基であることがより好ましい。このアルキル基は直鎖のアルキル基であることが好ましく、このアルキル基が有する水素原子の一部または全部はフッ素原子で置換されていてもよい。このような基の例としては、例えばｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ラウリル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−エイコシル基、４，４，４−トリフロロブチル基、４，４，５，５，５−ペンタフルオロペンチル基、４，４，５，５，６，６，６−ヘプタフルオロヘキシル基、３，３，４，４，５，５，５−ヘプタフルオロペンチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル基、２−（パーフルオロブチル）エチル基、２−（パーフルオロオクチル）エチル基、２−（パーフルオロデシル）エチル基等を挙げることができる。
Ｒ１の脂環式基もしくは縮合環式基を含む炭素数３〜４０の１価の有機基としては、例えばコレステニル基、コレスタニル基、アダマンチル基等を挙げることができる。
【００２６】
ＲＩＩＩの２価の芳香族基としては、例えば１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレン基等を；
ＲＩＩＩの２価の脂環式基としては、例えば１，４-シクロへキシレン基等を；
ＲＩＩＩの２価の複素環式基としては、例えば１，４−ピリジレン基、２，５−ピリジレン基、１，４−フラニレン基等を；
ＲＩＩＩの２価の縮合環式基としては、例えばナフチレン基等を、それぞれ挙げることができる。
ａは、０または１であることが好ましい。
ｂは、０または１であることが好ましく、０であることがより好ましい。
Ｚのハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等を；
炭素数１〜６のアルキル基を有するアルキルスルホネート基、ただしこのアルキルスルホネート基の有するアルキル基はフッ素原子下置換されていてもよい、としては、例えばメチルスルホネート基、エチルスルホネート基、トリフルオロメチルスルホネート基等を；
炭素数６〜１０のアリール基を有するアリールスルホネート基としては、例えばフェニル基、ｐ−トリル基等を、それぞれ挙げることができる。上記式（２）におけるＺとしては、上記のうち臭素原子、ヨウ素原子、メチルスルフォニル基、トリフルオロメチルスルフォニル基またはｐ−トリルスルフォニル基が好ましい。
化合物（２）の好ましい例として、例えば下記式（２−１）〜（２−９）
【００２７】
【化４】
【００２８】
【化５】
【００２９】
（式（２−１）〜（２−９）中、ＲＩは、それぞれ、上記式（Ｒ１−１）におけるのと同義であり、Ｚは、それぞれ、上記式（２）におけるのと同義である。）
のそれぞれで表される化合物等を挙げることができる。
本発明の方法における化合物（２）の使用割合は、（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンの（メタ）アクリロキシ基１モルに対して、好ましくは０．００１〜１．５モルであり、より好ましくは０．０１〜１モルであり、さらに好ましくは０．０５〜０．９モルである。
＜重金属化合物または重金属錯体＞
本発明の感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法に使用される重金属化合物または重金属錯体に含まれる重金属元素としては、パラジウムが好ましい。
本発明においては、重金属化合物または重金属錯体として、２価のパラジウム化合物または０価のパラジウム錯体を使用することが好ましく、２価のパラジウム化合物を使用することがより好ましく、特に酢酸パラジウムを使用することが好ましい。
本発明において、重金属化合物または重金属錯体としては、２価のパラジウム化合物を使用する場合、これとともに、リン原子を有する化合物および塩基よりなる群から選択される少なくとも１種を共存させることが好ましい。リン原子を有する化合物としては、例えばトリフェニルホスフィン、トリ（ｏ−トリル）ホスフィン等を；
塩基としては、例えばトリエチルアミン、炭酸カリウム等を、それぞれ挙げることができる。重金属化合物または重金属錯体として、２価のパラジウム化合物を使用する場合、これとともに、リン原子を有する化合物および塩基の双方を共存させることがより好ましい。
本発明の方法における重金属化合物または重金属錯体の使用割合は、化合物（２）の１モルに対して、好ましくは０．０００５〜１モルであり、より好ましくは０．００５〜０．１モルである。リン原子を有する化合物を併用する場合、その使用割合は、化合物（２）の１モルに対して、好ましくは０．００１〜１モルであり、より好ましくは０．０１〜０．５モルである。塩基を使用する場合、その使用割合は、化合物（２）の１モルに対して、好ましくは１モル〜１００モルであり、より好ましくは２〜１０モルである。
【００３０】
＜感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造＞
本発明の感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法は、上記の如き（メタ）アクリロキシ基を有するポリオルガノシロキサンと化合物（２）とを、上記の如き重金属化合物または重金属錯体の存在下に、好ましくは適当な有機溶媒中で反応させることを特徴とする。この反応は、一般に「Ｈｅｃｋ反応」と呼ばれる反応を応用したものである。
本発明の方法に使用することのできる有機溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイゾブチルケトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、酢酸エチル等を挙げることができる。溶媒の使用割合は、化合物（２）の１００重量部に対して、５，０００重量部以下であることが好ましく、２００〜２，０００重量部であることがより好ましい。
反応温度は、好ましくは２０〜２００℃であり、より好ましくは５０〜１５０℃である。反応時間は、好ましくは０．１〜４８時間であり、より好ましくは０．５〜１２時間である。
＜感放射線性ポリオルガノシロキサン＞
本発明の方法により製造された感放射線性ポリオルガノシロキサンは、下記式（３）
【００３１】
【化６】
【００３２】
（式（３）中、Ｒおよびｎは、それぞれ、上記式（１）におけるのと同義であり、Ｒ１、Ｒ２およびｂは、それぞれ、上記式（２）におけるのと同義である。）
で表される構造を有する。この構造は、放射線を照射することにより、放射線の偏光方向に応じて容易に異性化するため、該感放射線性ポリオルガノシロキサンは、光配向法に用いられる液晶配向剤の成分として、好適に使用することができる。
以下、本発明の方法により製造された感放射線性ポリオルガノシロキサンを用いて製造される液晶配向剤の好ましい態様について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜液晶配向剤＞
本発明の方法により製造された感放射線性ポリオルガノシロキサンを含有する液晶配向剤は、該感放射線性ポリオルガノシロキサンを主成分として含有するものであるが、必要に応じてその他の成分を含有していてもよい。
かかるその他の成分としては、例えば本発明の方法により製造された感放射線性ポリオルガノシロキサン以外の重合体（以下、「他の重合体」という。）、分子内に少なくとも１つのエポキシ基を有する化合物（以下、「エポキシ化合物」という。）、官能性シラン化合物、硬化剤、硬化触媒、硬化促進剤、界面活性剤等を挙げることができる。
［他の重合体］
上記他の重合体としては、例えば例えばポリアミック酸およびポリイミドよりなる群から選択される少なくとも１種の重合体、下記式（４）
【００３３】
【化７】
【００３４】
（式（４）中、Ｘ２は水酸基、ハロゲン原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシル基または炭素数６〜２０のアリール基であり、Ｙ２は水酸基または炭素数１〜１０のアルコキシル基である。）
で表されるポリシロキサン、その加水分解物および加水分解物の縮合物よりなる群から選択される少なくとも１種（以下、「他のポリシロキサン」という。）、ポリアミック酸エステル、ポリエステル、ポリアミド、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン誘導体、ポリ（スチレン−フェニルマレイミド）誘導体、ポリ（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
他の重合体としては、ポリアミック酸およびポリイミドよりなる群から選択される少なくとも１種の重合体、または他のポリシロキサンが好ましい。
−ポリアミック酸−
上記ポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させることにより得ることができる。
上記テトラカルボン酸としては、例えば脂肪族テトラカルボン酸二無水物、脂環式テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物等を挙げることができ、これらの具体例として、例えばブタンテトラカルボン酸二無水物、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−８−メチル−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、１，３−ジメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物等を挙げることができる。
【００３５】
上記ジアミンとしては、芳香族ジアミン、脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン等を挙げることができ、これらの具体例として、例えばｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、１，５−ジアミノナフタレン、２，７−ジアミノフルオレン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−（ｐ−フェニレンイソプロピリデン）ビスアニリン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ビフェニル、４，４’−ビス［（４−アミノ−２−トリフルオロメチル）フェノキシ］−オクタフルオロビフェニル、１−ヘキサデシルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン、１−オクタデシルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン、１−コレステリルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン、１−コレスタニルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ヘキサデシルオキシ（３，５−ジアミノベンゾイル）、オクタデシルオキシ（３，５−ジアミノベンゾイル）、コレステリルオキシ（３，５−ジアミノベンゾイル）、コレスタニルオキシ（３，５−ジアミノベンゾイル）等を挙げることができる。
ポリアミック酸の合成反応（上記の如きテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの反応）は、好ましくは適当な有機溶媒中において、好ましくは−２０〜１５０℃、より好ましくは０〜１００℃の温度条件下において、好ましくは０．５〜２４時間、より好ましくは２〜１０時間行われる。
【００３６】
［ポリイミド］
上記ポリイミドは、上記の如くして得られたポリアミック酸の有するアミック酸構造を脱水閉環してイミド化することにより製造することができる。
ポリアミック酸の脱水閉環は、（ｉ）ポリアミック酸を加熱する方法により、または（ｉｉ）ポリアミック酸を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法により行うことができる。
上記（ｉ）の方法は、例えば５０〜２００℃の温度において、例えば０．５〜４８時間加熱することにより行うことができる。
上記（ｉｉ）の方法における脱水剤の例としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸等の酸無水物を；
脱水閉環触媒の例としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミン等の３級アミン等を、それぞれ挙げることができる。この脱水閉環反応は、例えば０〜１８０℃の温度において、例えば０．５〜２０時間行われる。
【００３７】
［他のポリシロキサン］
上記他のポリシロキサンは、例えばアルコキシシラン化合物およびハロゲン化シラン化合物よりなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物（以下、「原料シラン化合物」ともいう。）を、好ましくは適当な有機溶媒中で、水および触媒の存在下において加水分解または加水分解・縮合することにより製造することができる。
ここで使用される原料シラン化合物としては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン等を挙げることができる。
他のポリシロキサンの合成に際して使用できる触媒としては、例えば金属キレート化合物、有機酸、無機酸等を挙げることができる。
他のポリシロキサンの製造は、例えば０〜１００℃の温度において、例えば０．５〜２４時間行われる。
【００３８】
［エポキシ化合物］
上記エポキシ化合物としては、例えばＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−ｍ−キシレンジアミン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，−ジグリシジル−ベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジグリシジル−アミノメチルシクロヘキサン等を、好ましいものとして挙げることができる。
［液晶配向剤］
本発明の方法により製造された感放射線性ポリオルガノシロキサンを含有する液晶配向剤は、感放射線性ポリオルガノシロキサンおよび必要に応じて使用される他の成分を含有するものであるが、好ましくは各成分が有機溶媒に溶解された溶液状の組成物として調製される。液晶配向剤の固形分濃度、すなわち液晶配向剤中の溶媒以外の全成分の重量が液晶配向剤の全重量に占める割合は、粘性、揮発性等を考慮して、採用する塗布方法に応じて適宜に選択されるが、好ましくは１〜１０重量％の範囲である。
【００３９】
＜液晶配向膜の形成方法＞
次に、上記の如き液晶配向剤を用いて液晶配向膜を形成する方法いついて述べる。
液晶配向膜を形成する方法としては、例えばパターン状の透明導電膜が設けられた透明基板上に上記の液晶配向剤を塗布して塗膜を形成し、次いで該塗膜に光配向法により液晶配向能を付与する方法を挙げることができる。
塗布は、例えばロールコーター法、スピンナー法、印刷法、インクジェット法等の適宜の塗布方法により行う。塗布後、塗布面を予備加熱（プレベーク）し、次いで焼成（ポストベーク）することにより塗膜を形成することができる。プレベーク条件は、例えば４０〜１２０℃において０．１〜５分であり、ポストベーク条件は、例えば１２０〜３００℃において５〜２００分である。ポストベーク後の塗膜の膜厚は、好ましくは０．００１〜１μｍであり、より好ましくは０．００５〜０．５μｍである。
次いで、前記塗膜に直線偏光もしくは部分偏光された放射線または無偏光の放射線を照射することにより、液晶配向能を付与する。ここで、放射線としては、例えば１５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長の光を含む紫外線および可視光線を用いることができるが、３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長の光を含む紫外線が好ましい。
放射線の照射量としては、好ましくは１Ｊ／ｍ２以上１０，０００Ｊ／ｍ２未満であり、より好ましくは１０〜３，０００Ｊ／ｍ２である。なお、本発明の方法により製造された感放射線性ポリオルガノシロキサンを含有する液晶配向剤は、光配向法の際の放射線照射量が３，０００Ｊ／ｍ２以下、さらに１，０００Ｊ／ｍ２以下であっても良好な液晶配向能を付与することができ、液晶表示素子の製造コストの削減に資する利点を有する。
上記のようにして形成された液晶配向膜は、各種の液晶表示素子に好適に適用することができる。液晶表示素子の製造は、上記のようにして形成された液晶配向膜を有する基板を用いて、公知の方法により行うことができる。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
以下の実施例において重量平均分子量は、以下の条件におけるゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算値である。
カラム：東ソー（株）製、ＴＳＫｇｅｌＧＲＣＸＬＩＩ
溶剤：テトラヒドロフラン
温度：４０℃
圧力：６８ｋｇｆ／ｃｍ２
なお、以下の実施例においては、原料化合物および重合体の合成を下記の合成スケールで必要に応じて繰り返すことにより、以降の実施例における必要量を確保した。
＜化合物（２）の合成例＞
合成例１（化合物（２−４−１）の合成）
下記スキーム１
【００４１】
【化８】
【００４２】
に従って、化合物（２−４−１）を合成した。
１Ｌのナス型フラスコに、４−ヒドロキシ安息香酸メチル９１．３ｇ、炭酸カリウム１８２．４ｇおよびＮ−メチル−２−ピロリドン３２０ｍＬを仕込み、室温で１時間撹拌を行った後、４，４，４−トリフルオロ−１−ヨードブタン９９．７ｇを加え１００℃で５時間撹拌した。反応終了後、水により再沈殿を行った。得られた沈殿に、水酸化ナトリウム４８ｇおよび水４００ｍＬを加え、３時間還流して加水分解反応を行った。反応終了後、反応混合物に塩酸を加えて中和し、生じた沈殿をエタノールから再結晶することにより、化合物（２−４−１Ａ）の白色結晶を１０２ｇ得た。
この化合物（２−４−１Ａ）のうちの２３ｇを反応容器中にとり、これに塩化チオニル２００ｍＬおよびＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド１４４μＬを加えて８０℃で１時間撹拌した。次に、減圧下で塩化チオニルを留去し、塩化メチレンを加えて得た有機層を炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、次いで硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去した後、テトラヒドロフランを加えて溶液とした。
次に、上記とは別の５００ｍＬ三口フラスコに４−ブロモフェノール１９ｇ、トリエチルアミン１１ｇおよびテトラヒドロフラン１００ｍＬを仕込んだ。この溶液を氷冷し、上記テトラヒドロフラン溶液をゆっくり滴下し、さらに室温で２時間撹拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物に酢酸エチルを加えて得た有機層に対して水で３回分液洗浄を行った。続いて有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮、乾固した後、エタノールから再結晶することにより、化合物（２−４−１）を２８ｇ得た。
＜感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造＞
実施例Ｓ−１
窒素導入管、温度計および還流管を備えた５００ｍＬの三口フラスコにＡＣ−ＳＱ（東亞合成（株）製）１６．５ｇ、下記式（２−９−１）
【００４３】
【化９】
【００４４】
で表される化合物（化合物（２−９−１））１５．５ｇ、酢酸パラジウム０．１１ｇ、トリ（ｏ−トリル）ホスフィン０．６１ｇ、トリエチルアミン２７．８ｍＬおよびＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１００ｍＬを仕込み１１５℃で３時間反応を行った。反応終了後、反応混合物をろ過して不溶分を除去した後、ろ液に酢酸エチルを加えて得た有機層につき、希塩酸で２回、次いで水で３回、順次に分液洗浄を行い、その後減圧下にて濃縮を行った。得られた濃縮液をメタノールで再沈殿させることにより、感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１）を１５ｇ得た。
この感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１）につき１Ｈ−ＮＭＲ分析を行ったところ、原料であるＡＣ−ＳＱが有していたアクリロキシ基のうち３８ｍｏｌ％が反応し、化合物（２−９−１）に由来する基に変換されていることを確認した。
この感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１）の重量平均分子量Ｍｗは６，２００であった。
【００４５】
実施例Ｓ−２
実施例Ｓ−１において、化合物（２−９−１）の代わりに上記合成例１で得た化合物（２−４−１）を１６．５ｇ用いた以外は実施例Ｓ−１と同様の操作を行うことにより、感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−２）を１６ｇ得た。
この感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−２）につき１Ｈ−ＮＭＲ分析を行ったところ、原料であるＡＣ−ＳＱが有していたアクリロキシ基のうち３３ｍｏｌ％が反応し、化合物（２−４−１）に由来する基に変換されていることを確認した。
この感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−２）の重量平均分子量Ｍｗは６，６００であった。
実施例Ｓ−３
実施例Ｓ−１において、化合物（２−９−１）の代わりに上記合成例１で得た化合物（２−４−１）を３３ｇ用いた以外は実施例Ｓ−１と同様の操作を行うことにより、感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−３）を１８ｇ得た。
この感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−３）につき１Ｈ−ＮＭＲ分析を行ったところ、原料であるＡＣ−ＳＱが有していたアクリロキシ基のうち４８ｍｏｌ％が反応し、化合物（２−４−１）に由来する基に変換されていることを確認した。
この感放射性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−３）の重量平均分子量Ｍｗは７，５００であった。
【００４６】
＜他の重合体の合成＞
［ポリアミック酸の合成］
合成例ＰＡ−１
テトラカルボン酸二無水物としてピロメリット酸二無水物１０９ｇ（０．５０モル）および１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物９８ｇ（０．５０モル）ならびにジアミンとして４，４−ジアミノジフェニルエーテル２００ｇ（１．０モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン２，２９０ｇに溶解し、４０℃で３時間反応させた後、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１，３５０ｇを追加することにより、ポリアミック酸（ＰＡ−１）を１０重量％含有する溶液約４，０００ｇを得た。このポリアミック酸溶液の溶液粘度は２１０ｍＰａ・ｓであった。
合成例ＰＡ−２
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物２２．４ｇ（０．１モル）およびジアミンとしてシクロヘキサンビス（メチルアミン）１４．２３ｇ（０．１モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン３２９．３ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行った。次いで、反応混合物を大過剰のメタノールに注ぎ、反応生成物を沈澱させた。沈殿物をメタノールで洗浄し、減圧下４０℃で１５時間乾燥することにより、ポリアミック酸（ＰＡ−２）を３２ｇ得た。
合成例ＰＡ−３
テトラカルボン酸二無水物として１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物１９６ｇ（１．０モル）およびジアミンとして２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル２１２ｇ（１．０モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン４，０５０ｇに溶解し、４０℃で３時間反応を行うことにより、ポリアミック酸（ＰＡ−３）を１０重量％含有する溶液約３，７００ｇを得た。このポリアミック酸溶液の溶液粘度は１７０ｍＰａ・ｓであった。
【００４７】
［ポリイミドの合成］
合成例ＰＩ−１
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１２ｇ（０．５０モル）および１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン１５７ｇ（０．５０モル）ならびにジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン９５ｇ（０．８８モル）、２，２−ジトリフルオロメチルー４，４−ジアミノビフェニル３２ｇ（０．１０モル）、３，６−ビス（４−アミノベンゾイルオキシ）コレスタン６．４ｇ（０．０１０モル）およびオクタデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン４．０ｇ（０．０１５モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン９６０ｇに溶解し、６０℃で９時間反応を行った。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを加えて重合体濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は５８ｍＰａ・ｓであった。
得られたポリアミック酸溶液に、Ｎ−メチル−２−ピロリドン２，７４０ｇ、ピリジン３９６ｇおよび無水酢酸４０９ｇを添加し、１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなＮ−メチル−２−ピロリドンで溶媒置換（本操作により、脱水閉環反応に使用したピリジンおよび無水酢酸を系外に除去した。）することにより、イミド化率約９５％のポリイミド（ＰＩ−１）を１５重量％含有する溶液約２，５００ｇを得た。
このポリイミド溶液を少量分取し、減圧にて溶媒を除去した後γ−ブチロラクトンに溶解して重合体濃度８．０重量％の溶液として測定した溶液粘度は３３ｍＰａ・ｓであった。
合成例ＰＩ−２
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物２０．９ｇ（０．０９３モル）ならびにジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン９．２ｇ（０．０８５モル）および下記式（Ｄ−６）
【００４８】
【化１０】
【００４９】
で表される化合物４．９ｇ（０．００９モル）を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１４０ｇに溶解し、６０℃で４時間反応させることによりポリアミック酸を含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを加えて重合体濃度１０重量％の溶液として溶液粘度を測定したところ、１２６ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮ−メチル−２−ピロリドン３２５ｇを追加し、ピリジン７．４ｇおよび無水酢酸９．５ｇを添加し１１０℃で４時間脱水閉環を行なった。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなＮ−メチル−２−ピロリドンで溶媒置換することにより、イミド化率約５４％のポリイミド（ＰＩ−２）を１６．１重量％含有する溶液約２２０ｇを得た。
このポリイミド溶液を少量分取し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを加えて重合体濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は７５ｍＰａ・ｓであった。
【００５０】
［他のポリシロキサンの合成］
合成例ＰＳ−１
冷却管を備えた２００ｍＬの三口フラスコに、テトラエトキシシラン２０．８ｇおよび１−エトキシ−２−プロパノール２８．２ｇを仕込み、６０℃に加熱し攪拌した。ここに、容量２０ｍＬの別のフラスコに調製した、無水マレイン酸０．２６ｇを水１０．８ｇに溶解した無水マレイン酸水溶液を加え、６０℃でさらに４時間加熱、攪拌して反応を行った。得られた反応混合物から溶剤を留去し、１−エトキシ−２−プロパノールを加えて、再度濃縮することにより、ポリオルガノシロキサン（ＰＳ−１）を１０重量％含有する重合体溶液を得た。ＰＳ−１の重量平均分子量Ｍｗは５，１００であった。
【００５１】
実施例Ａ−１
＜液晶配向剤の調製＞
他の重合体として上記合成例ＰＡ−１で得たポリアミック酸（ＰＡ−１）を含有する溶液を、これに含有されるポリアミック酸（ＰＡ−１）に換算して１，０００重量部に相当する量をとり、ここに上記実施例Ｓ−１で得た感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１）１００重量部を加え、さらにＮ−メチル−２−ピロリドンおよびブチルセロソルブを加えて、溶媒組成がＮ−メチル−２−ピロリドン：ブチルセロソルブ＝５０：５０（重量比）、固形分濃度が３．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターで濾過することにより、液晶配向剤（Ａ−１）を調製した。
この液晶配向剤（Ａ−１）を−１５℃で６か月間保管した。保管の前および後に２５℃においてＥ型粘度計により粘度を測定した。溶液粘度の保管前後の変化率が１０％未満のものを保存安定性「良」、１０％以上のものを保存安定性「不良」として評価したところ、液晶配向剤（Ａ−１）の保存安定性は「良」であった。
【００５２】
＜液晶配向膜の形成および液晶表示素子の製造＞
ＩＴＯ膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面上に、上記で調製した液晶配向剤（Ａ−１）をスピンナーを用いて塗布し、８０℃のホットプレートで１分間プレベークを行った後、庫内を窒素置換したオーブン中で２００℃で１時間加熱（ポストベーク）して膜厚０．１μｍの塗膜を形成した。次いでこの塗膜表面に、Ｈｇ−Ｘｅランプおよびグランテーラープリズムを用いて３１３ｎｍの輝線を含む偏光紫外線２００Ｊ／ｍ２を、基板法線から４０°傾いた方向から照射して液晶配向膜とした。同じ操作を繰り返して、液晶配向膜を有する基板を１対（２枚）作成した。
上記基板のうちの１枚の液晶配向膜を有する面の外周に直径５．５μｍの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷により塗布した後、１対の基板の液晶配向膜面を対向させ、各基板の紫外線の光軸の基板面への投影方向が逆平行となるように圧着し、１５０℃で１時間かけて接着剤を熱硬化させた。次いで、液晶注入口より基板間の間隙に、ネガ型液晶（メルク社製、ＭＬＣ−６６０８）を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止した。さらに、液晶注入時の流動配向を除くために、これを１５０℃で加熱してから室温まで徐冷した。次に基板の外側両面に、偏光板を、その偏光方向が互いに直交し、かつ、液晶配向膜の紫外線の光軸の基板面への射影方向と４５°の角度をなすように貼り合わせることにより液晶表示素子を製造した。
この液晶表示素子につき、以下の方法により評価した。評価結果は表２に示した。
【００５３】
＜液晶表示素子の評価方法＞
（１）液晶配向性の評価
上記で製造した液晶表示素子につき、５Ｖの電圧をＯＮ・ＯＦＦ（印加・解除）したときの明暗の変化における異常ドメインの有無を光学顕微鏡により観察し、異常ドメインのない場合を「良」とした。
（２）プレチルト角の評価
上記で製造した液晶表示素子につき、Ｔ． Ｊ． Ｓｃｈｅｆｆｅｒ ｅｔ． ａｌ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． ｖｏｌ． １９， ｐ２０１３（１９８０）に記載の方法に準拠し、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光を用いる結晶回転法によりプレチルト角を測定した。
（３）電圧保持率の評価
上記で製造した液晶表示素子に、５Ｖの電圧を６０マイクロ秒の印加時間、１６７ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から１６７ミリ秒後の電圧保持率を測定した。測定装置は（株）東陽テクニカ製ＶＨＲ−１を使用した。
（４）プレチルト角の安定性の評価
上記で製造した液晶表示素子を２３℃にて３０日間保管した後、再度プレチルト角を測定した。初期からの変化量が１°未満であった場合、プレチルト角安定性が「良」であるとした。
【００５４】
実施例Ａ−２
上記実施例Ｓ−１で得た感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１）の１００重量部と、他の重合体として上記合成例ＰＡ−２で得たポリアミック酸（ＰＡ−２）の１，０００重量部とを合わせ、これにＮ−メチル−２−ピロリドンおよびブチルセロソルブを加え、溶媒組成がＮ−メチル−２−ピロリドン：ブチルセロソルブ＝５０：５０（重量比）、固形分濃度が３．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターで濾過することにより、液晶配向剤（Ａ−２）を調製した。
この液晶配向剤につき、実施例Ａ−１と同様にして各種の評価を行った。評価結果は表１および表２に示した。
実施例Ａ−３〜Ａ−６、Ａ−８〜Ａ−１０、Ａ−１２およびＡ−１４〜Ａ−１６
実施例Ａ−１において、他の重合体を含有する溶液として表１に示した種類および量の重合体を含有する溶液を使用し、感放射線性ポリオルガノシロキサンとして表１に示した種類のものを各１００重量部使用したほかは、それぞれ上記実施例Ａ−１と同様にして液晶配向剤を調製し、各種の評価を行った。評価結果は表１および表２に示した。
実施例Ａ−７およびＡ−１３
実施例Ａ−２において、感放射線性ポリオルガノシロキサンとして表１に示した種類のものを各１００重量部使用したほかは、それぞれ上記実施例Ａ−２と同様にして液晶配向剤を調製した。これらの液晶配向剤をそれぞれ用いて上記実施例Ａ−１と同様にして各種の評価を行った。評価結果は表１および表２に示した。
実施例Ａ−１１
他の重合体として、上記合成例ＰＳ−１で得た他のポリシロキサン（ＰＳ−１）を含有する溶液を、これに含有されるポリシロキサン（ＰＳ−１）に換算して２，０００重量部に相当する量をとり、ここに上記実施例Ｓ−１で得た感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１）の１００重量部を加え、さらに１−エトキシ−２−プロパノールを加えて固形分濃度４．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターで濾過することにより、液晶配向剤（Ａ−７）を調製した。
この液晶配向剤につき、実施例Ａ−１と同様にして各種の評価を行った。評価結果は表１および表２に示した。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【表２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）
【化１】
（式（１）中、Ｒは水素原子またはメチル基であり、ｎは１〜１０の整数であり、Ｙ１は水酸基、炭素数１〜１０のアルコキシル基、炭素数１〜２０のアルキル基または炭素数６〜２０のアリール基である。）
で表される繰り返し単位を有するポリオルガノシロキサン、その加水分解物および加水分解物の縮合物よりなる群から選択される少なくとも1種と、
下記式（２）
【化２】
（式（２）中、Ｒ１は下記式（Ｒ１−１）
【化３】
（式（Ｒ１−１）中、ＲＩは炭素数１〜４０のアルキル基であるか、または脂環式基もしくは縮合環式基を含む炭素数３〜４０の１価の炭化水素基であり、ただし前記アルキル基の水素原子の一部または全部はフッ素原子で置換されていてもよく、ＲＩＩは単結合、酸素原子、＊−ＣＯＯ−または＊−ＯＣＯ−（ただし、以上において「＊」を付した結合手がＲＩと結合する。）であり、ＲＩＩＩは２価の芳香族基、２価の脂環式基、２価の複素環式基または２価の縮合環式基であり、ＲＩＶは単結合、酸素原子、＊−ＣＯＯ−または＊−ＯＣＯ−（ただし、以上において「＊」を付した結合手がＲＩＩＩと結合する。）であり、ａは０〜３の整数である。）
で表される基であり、Ｒ２はフッ素原子またはシアノ基であり、ｂは０〜４の整数であり、Ｚはハロゲン原子であるか、または炭素数１〜６のアルキル基を有するアルキルスルホネート基もしくは炭素数６〜１０のアリール基を有するアリールスルホネート基であり、ただし、前記アルキルスルホネート基の有するアルキル基はフッ素原子で置換されていてもよい。）
で表される化合物と
を、重金属化合物または重金属錯体の存在下に反応させることを特徴とする、感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法。
【請求項２】
上記感放射線性ポリオルガノシロキサンが、下記式（３）
【化４】
（式（３）中、Ｒおよびｎは、それぞれ、上記式（１）におけるのと同義であり、Ｒ１、Ｒ２およびｂは、それぞれ、上記式（２）におけるのと同義である。）
で表される構造を有するものである、請求項１に記載の感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法。
【請求項３】
上記感放射線性ポリオルガノシロキサンが、液晶配向剤に用いられるものである、請求項１または２に記載の感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法。
【請求項１】
下記式（１）
【化１】
（式（１）中、Ｒは水素原子またはメチル基であり、ｎは１〜１０の整数であり、Ｙ１は水酸基、炭素数１〜１０のアルコキシル基、炭素数１〜２０のアルキル基または炭素数６〜２０のアリール基である。）
で表される繰り返し単位を有するポリオルガノシロキサン、その加水分解物および加水分解物の縮合物よりなる群から選択される少なくとも1種と、
下記式（２）
【化２】
（式（２）中、Ｒ１は下記式（Ｒ１−１）
【化３】
（式（Ｒ１−１）中、ＲＩは炭素数１〜４０のアルキル基であるか、または脂環式基もしくは縮合環式基を含む炭素数３〜４０の１価の炭化水素基であり、ただし前記アルキル基の水素原子の一部または全部はフッ素原子で置換されていてもよく、ＲＩＩは単結合、酸素原子、＊−ＣＯＯ−または＊−ＯＣＯ−（ただし、以上において「＊」を付した結合手がＲＩと結合する。）であり、ＲＩＩＩは２価の芳香族基、２価の脂環式基、２価の複素環式基または２価の縮合環式基であり、ＲＩＶは単結合、酸素原子、＊−ＣＯＯ−または＊−ＯＣＯ−（ただし、以上において「＊」を付した結合手がＲＩＩＩと結合する。）であり、ａは０〜３の整数である。）
で表される基であり、Ｒ２はフッ素原子またはシアノ基であり、ｂは０〜４の整数であり、Ｚはハロゲン原子であるか、または炭素数１〜６のアルキル基を有するアルキルスルホネート基もしくは炭素数６〜１０のアリール基を有するアリールスルホネート基であり、ただし、前記アルキルスルホネート基の有するアルキル基はフッ素原子で置換されていてもよい。）
で表される化合物と
を、重金属化合物または重金属錯体の存在下に反応させることを特徴とする、感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法。
【請求項２】
上記感放射線性ポリオルガノシロキサンが、下記式（３）
【化４】
（式（３）中、Ｒおよびｎは、それぞれ、上記式（１）におけるのと同義であり、Ｒ１、Ｒ２およびｂは、それぞれ、上記式（２）におけるのと同義である。）
で表される構造を有するものである、請求項１に記載の感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法。
【請求項３】
上記感放射線性ポリオルガノシロキサンが、液晶配向剤に用いられるものである、請求項１または２に記載の感放射線性ポリオルガノシロキサンの製造方法。
【公開番号】特開２０１０−１８５００１（Ｐ２０１０−１８５００１Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９６５８（Ｐ２００９−２９６５８）
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
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