(57)【要約】      （修正有）【課題】熱光学係数、耐溶剤性、耐熱性に優れ、更には、分子量の制御された安定した品質の光学素子材料を提供する。【解決手段】式（１−０）で示されるかご型シルセスキオキサン誘導体を用いて得られる重合体を用いて光学素子を作製する。2008202027.tif 000071式（１−０）において、Ｒは独立して、炭素数１〜４０のアルキル、任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜２０のアルキルで置き換えられてもよい炭素数６〜４０のアリール、またはアリールにおける任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜２０のアルキルで置き換えられてもよい炭素数７〜４０のアリールアルキルである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１−０）で示されるかご型シルセスキオキサン誘導体と、このかご型シルセスキオキサン誘導体に含まれる反応性の基と反応することができる基を有する化合物とを重合させて得られる重合体を素材とする光学素子。
【化１】
2008202027.tif 000052
式（１−０）において、Ｒは独立して、炭素数１〜４０のアルキル、任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜２０のアルキルで置き換えられてもよい炭素数６〜４０のアリール、またはアリールにおける任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜２０のアルキルで置き換えられてもよい炭素数７〜４０のアリールアルキルであり、Ｙは式（ａ）または式（ｂ）で示される基である。
【化２】
2008202027.tif 000053
ここに、炭素数１〜４０のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−、シクロアルキレンまたはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい；アリールの置換基である炭素数１〜２０のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、シクロアルキレンまたはフェニレンで置き換えられてもよい；アリールアルキルのアルキレンにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−またはシクロアルキレンで置き換えられてもよい；式（ａ）および式（ｂ）のそれぞれにおいて、Ｘは独立して水素、塩素、Ｒと同様に定義される基、または−ＣＨ＝ＣＨ2、−Ｃ≡ＣＨ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−、−ＮＨ2、−ＣＮおよび−Ｏ−のいずれかを有する基であり、Ｘの少なくとも１つはこれらから選択される反応性の基である；そして、式（ｂ）におけるＺは、単結合、−Ｏ−または−ＣＨ2−である。
【請求項２】
反応性の基がＳｉに結合した水素、Ｓｉに結合した塩素、または−ＣＨ＝ＣＨ2、−Ｃ≡ＣＨ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−および−ＮＨ2のいずれかを有する基である、請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
Ｒが独立して炭素数１〜８のアルキル、ナフチル、任意の水素がハロゲン、メチルまたはメトキシで置き換えられてもよいフェニル、またはベンゼン環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜４のアルキルもしくはメトキシで置き換えられてもよいフェニルアルキルであり、式（ａ）および式（ｂ）のそれぞれにおいて、Ｘの少なくとも１つがＳｉに結合した水素、Ｓｉに結合した塩素、並びに−ＣＨ＝ＣＨ2、−Ｃ≡ＣＨ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−および−ＮＨ2のいずれかを有する基から選択される反応性の基であり、Ｘの残りがＲと同様に定義される基であり、式（ｂ）におけるＺが−Ｏ−である、請求項１に記載の光学素子。
【請求項４】
Ｒのすべてが炭素数１〜８のアルキル、ナフチル、任意の水素がハロゲン、メチルまたはメトキシで置き換えられてもよいフェニル、およびベンゼン環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜４のアルキルもしくはメトキシで置き換えられてもよいフェニルアルキルから選択される同一の基であり、式（ａ）および式（ｂ）のそれぞれにおいて、Ｘの１つがＳｉに結合した水素、Ｓｉに結合した塩素、並びに−ＣＨ＝ＣＨ2、−Ｃ≡ＣＨ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−および−ＮＨ2のいずれかを有する基から選択される反応性の基であり、Ｘの残りがＲと同様に定義される基であり、式（ｂ）におけるＺが−Ｏ−である、請求項１に記載の光学素子。
【請求項５】
Ｒのすべてが非置換のフェニル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される同一の基であり、式（ａ）および式（ｂ）のそれぞれにおいて、Ｘの１つがＳｉに結合した水素、Ｓｉに結合した塩素、並びに−ＣＨ＝ＣＨ2、−Ｃ≡ＣＨ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−および−ＮＨ2のいずれかを有する基から選択される反応性の基であり、Ｘの残りがＲと同様に定義される基であり、式（ｂ）におけるＺが−Ｏ−である、請求項１に記載の光学素子。
【請求項６】
式（１−１）で示されるかご型シルセスキオキサン誘導体と、式（１−２）で示されるかご型シルセスキオキサン誘導体、式（２−１）で示される化合物、式（３−１）で示される化合物、式（４−１）で示される化合物、式（５−１）で示される化合物および式（６−１）で示される化合物から選択される少なくとも１つの化合物とを重合させて得られる重合体を素材とする、請求項１に記載の光学素子。
【化３】
2008202027.tif 000054
式（１−１）において、Ｒは式（１−０）におけるＲと同様に定義される基であり；Ｙ1は式（ａ−１）または式（ｂ−１）で示される基である。
【化４】
2008202027.tif 000055
式（ａ−１）および式（ｂ−１）のそれぞれにおいて、Ｘ11の少なくとも１つはアルケニル含有基であって、Ｘ11の残りは独立して塩素、Ｒと同様に定義される基、または−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−、−ＮＨ2、−ＣＮおよび−Ｏ−のいずれかを有する基である；そして、式
（ｂ−１）におけるＺは単結合、−Ｏ−または−ＣＨ2−である。
【化５】
2008202027.tif 000056
式（１−２）において、Ｒは式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である；そして、Ｙ2は式（ａ−２）または式（ｂ−２）で示される基である。
【化６】
2008202027.tif 000057
式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の少なくとも１つは水素であって、Ｘ12の残りは独立して塩素、Ｒと同様に定義される基、または−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−、−ＮＨ2、−ＣＮおよび−Ｏ−のいずれかを有する基である；そして、式（ｂ−２）におけるＺは単結合、−Ｏ−または−ＣＨ2−である。
【化７】
2008202027.tif 000058
式（２−１）において、Ｒ1は式（１−１）におけるＲと同様に定義される基であり、Ｘ21の少なくとも２つは水素であってその残りはＲ1である。
【化８】
2008202027.tif 000059
式（３−１）において、Ｒ1は式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である；Ｌは単結合、−Ｏ−、−ＣＨ2−、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）3−、−（ＣＨ2）4−、１，４−フェニレン、４，４’−ジフェニレン、４，４’−オキシ−１，１’−ジフェニレン、または式（ｃ）で示される基である；そして式（ｃ）において、Ｒ2はＲ1と同様に定義される基であり、ｍは１〜３０の整数である。
【化９】
2008202027.tif 000060
式（４−１）において、Ｒ2は式（２−１）におけるＲ1と同様に定義される基である；Ｘ21の少なくとも２つは水素であって、その残りは式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である；ｅは０または１である；そしてｎは３〜３０の整数である。
【化１０】
2008202027.tif 000061
式（５−１）において、ＲおよびＲ1はそれぞれ式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である；Ｘ31の少なくとも２つは水素であって、その残りはＲ1である。
【化１１】
2008202027.tif 000062
式（６−１）において、ＲおよびＲ1はそれぞれ式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である；Ｘ31の少なくとも２つは水素であって、その残りはＲ1である。
【請求項７】
式（ａ−１）および式（ｂ−１）のそれぞれにおいて、Ｘ11の少なくとも１つがアルケニル含有基であってその残りが塩素または式（１−１）におけるＲと同様に定義される基であり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の少なくとも１つが水素であってその残りが塩素または式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である、請求項６に記載の光学素子。
【請求項８】
式（１−１）におけるＲが独立して、炭素数１〜８のアルキル、ナフチル、任意の水素がハロゲン、メチルもしくはメトキシで置き換えられてもよいフェニル、またはベンゼン環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜４のアルキルもしくはメトキシで置き換えられてもよいフェニルアルキルであり、式（ａ−１）および式（ｂ−１）のそれぞれにおいて、Ｘ11の少なくとも１つがアルケニル含有基であってその残りが式（１−１）におけるＲと同様に定義される基であり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の少なくとも１つが水素であってその残りが式（１−２）におけるＲと同様に定義される基であり、そして式（ｂ−１）および式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−である、請求項６に記載の光学素子。
【請求項９】
式（１−１）におけるすべてのＲが、炭素数１〜８のアルキル、ナフチル、任意の水素がハロゲン、メチルまたはメトキシで置き換えられてもよいフェニル、およびベンゼン環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜４のアルキルまたはメトキシで置き換えられてもよいフェニルアルキルから選択される同一の基であり、式（ａ−１）および式（ｂ−１）のそれぞれにおいて、Ｘ11の１つがアルケニル含有基であってその残りが式（１−１）におけるＲと同様に定義される基であり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つが水素であってその残りが式（１−２）におけるＲと同様に定義される基であり、そして式（ｂ−１）および式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−である、請求項６に記載の光学素子。
【請求項１０】
式（１−１）におけるすべてのＲが非置換のフェニル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される同一の基であり、式（ａ−１）および式（ｂ−１）のそれぞれにおいて、Ｘ11の１つがアルケニル含有基であってその残りが炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つが水素であってその残りが炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（ｂ−１）および式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−であり、式（２−１）、式（３−１）、式（５−１）および式（６−１）のそれぞれにおいて、Ｒ1が炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（２−１）において、Ｘ21の２つが水素であってその残りがＲ1であり、式（４−１）において、Ｘ21の２つが水素であってその残りが式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である、請求項６に記載の光学素子。
【請求項１１】
式（１−１）におけるすべてのＲが非置換のフェニル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される同一の基であり、式（ａ−１）および式（ｂ−１）のそれぞれにおいて、Ｘ11の１つが−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であってその残りが炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つが水素であってその残りが炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（ｂ−１）および式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−であり、式（２−１）、式（３−１）、式（５−１）および式（６−１）のそれぞれにおいて、Ｒ1が炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（２−１）において、Ｘ21の２つが水素であってその残りがＲ1であり、式
（４−１）において、Ｘ21の２つが水素であってその残りが式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である、請求項６に記載の光学素子。
【請求項１２】
式（１−１）におけるすべてのＲが非置換のフェニルであり、式（ａ−１）および式（ｂ−１）のそれぞれにおいて、Ｘ11の１つが−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であってその残りが炭素数１〜４のアルキルまたは非置換のフェニルであり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つが水素であってその残りが炭素数１〜４のアルキルまたは非置換のフェニルであり、式（２−１）、式（３−１）、式（５−１）および式（６−１）のそれぞれにおいて、Ｒ1が炭素数１〜４のアルキルまたは非置換のフェニルであり、式（２−１）において、Ｘ21の２つが水素であってその残りがＲ1であり、式（４−１）において、Ｘ21の２つが水素であってその残りが式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である、請求項６に記載の光学素子。
【請求項１３】
式（１−２）で示されるかご型シルセスキオキサン誘導体と、式（２−２）で示される化合物、式（３−２）で示される化合物、式（４−２）で示される化合物、式（５−２）で示される化合物、式（６−２）で示される化合物、式（ｄ−１）で示される化合物、式（ｄ−２）で示される化合物、式（ｄ−３）で示される化合物および式（ｄ−４）で示される化合物からなる群より選択される少なくとも１つの化合物とを重合させて得られる重合体を素材とする、請求項１に記載の光学素子。
【化１２】
2008202027.tif 000063
式（１−２）において、Ｒは式（１−０）と同様に定義される基であり；Ｙ2は式（ａ−２）または式（ｂ−２）で示される基である。
【化１３】
2008202027.tif 000064
式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の少なくとも１つは水素であって、その残りは独立して塩素、Ｒと同様に定義される基、または−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−、−ＮＨ2、−ＣＮおよび−Ｏ−のいずれかを有する基である；そして、式（ｂ−２）におけるＺは単結合、−Ｏ−または−ＣＨ2−である。
【化１４】
2008202027.tif 000065
式（２−２）において、Ｒ1は式（１−２）におけるＲと同様に定義される基である；Ｘ22の少なくとも２つはアルケニル含有基または炭素−炭素三重結合を有する基であって、その残りはＲ1である。
【化１５】
2008202027.tif 000066
式（３−２）において、Ｒ1は式（１−２）におけるＲと同様に定義される基である；Ｘ22はアルケニル含有基である；Ｌは単結合、−Ｏ−、−ＣＨ2−、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）3−、−（ＣＨ2）4−、１，４−フェニレン、４，４’−ジフェニレン、４，４’−オキシ−１，１’−ジフェニレン、または式（ｃ）で示される基である；そして、式（ｃ）において、Ｒ2はＲ1と同様に定義される基であり、ｍは１〜３０の整数である。
【化１６】
2008202027.tif 000067
式（４−２）において、Ｒ2は式（２−２）におけるＲ1と同様に定義される基である；Ｘ22の少なくとも２つはアルケニル含有基であって、その残りは式（１−２）におけるＲと同様に定義される基である；ｅは０または１である；そして、ｎは３〜３０の整数である。
【化１７】
2008202027.tif 000068
式（５−２）において、ＲおよびＲ1はそれぞれ式（１−２）におけるＲと同様に定義される基である；Ｘ32の少なくとも２つはアルケニル含有基であって、その残りはＲ1である。
【化１８】
2008202027.tif 000069
式（６−２）において、ＲおよびＲ1はそれぞれ式（１−２）におけるＲと同様に定義される基である；Ｘ32の少なくとも２つはアルケニル含有基であって、その残りはＲ1である。
【化１９】
2008202027.tif 000070
式（ｄ−１）〜式（ｄ−４）のそれぞれにおいて、Ｒ3は炭素数１〜４０のアルキルまたは任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜４のアルキルで置き換えられてもよいフェニレ
ンである；Ｒ4は炭素数１〜８のアルキルまたは任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜４のアルキルで置き換えられてもよいフェニルである；この炭素数１〜４０のアルキルおよび炭素数１〜８のアルキルのそれぞれにおいて、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−または−ＣＯＯ−で置き換えられてもよい。
【請求項１４】
式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の少なくとも１つが水素であってその残りが塩素または式（１−２）におけるＲと同様に定義される基である、請求項１３に記載の光学素子。
【請求項１５】
式（１−２）におけるＲが独立して、炭素数１〜８のアルキル、ナフチル、任意の水素がハロゲン、メチルもしくはメトキシで置き換えられてもよいフェニル、またはベンゼン環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜４のアルキルもしくはメトキシで置き換えられてもよいフェニルアルキルであり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の少なくとも１つが水素であってその残りが式（１−２）におけるＲと同様に定義される基であり、そして式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−である、請求項１３に記載の光学素子。
【請求項１６】
式（１−２）におけるすべてのＲが、炭素数１〜８のアルキル、ナフチル、任意の水素がハロゲン、メチルまたはメトキシで置き換えられてもよいフェニル、およびベンゼン環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜４のアルキルまたはメトキシで置き換えられてもよいフェニルアルキルから選択される同一の基であり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つが水素であってその残りが式（１−２）におけるＲと同様に定義される基であり、そして式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−である、請求項１３に記載の光学素子。
【請求項１７】
式（１−２）におけるすべてのＲが非置換のフェニル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される同一の基であり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つが水素であってその残りが炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−であり、式（２−２）、式（３−２）、式（５−２）および式（６−２）のそれぞれにおいて、Ｒ1が炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルである、請求項１３に記載の光学素子。
【請求項１８】
式（１−２）におけるすべてのＲが非置換のフェニル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される同一の基であり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つが水素であってその残りが炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−であり、式（２−２）、式（３−２）、式（５−２）および式（６−２）のそれぞれにおいて、Ｒ1が炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（２−２）において、Ｘ22の２つが−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であってその残りがＲ1であり、式（３−２）におけるＸ22が−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であり、式（４−２）において、Ｘ22の２つが−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であってその残りが式（１−２）におけるＲと同様に定義される基であり、式（５−２）および式（６−２）のそれぞれにおいて、Ｘ32の少なくとも２つが−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であってその残りがＲ1である、請求項１３に記載の光学素子。
【請求項１９】
式（１−２）におけるすべてのＲが非置換のフェニルであり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つが水素であってその残りが炭素数１〜４のアル
キルまたは非置換のフェニルであり、式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−であり、式（２−２）、式（３−２）、式（５−２）および式（６−２）のそれぞれにおいて、Ｒ1が炭素数１〜４のアルキルまたは非置換のフェニルであり、式（２−２）において、Ｘ22の２つが−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であってその残りがＲ1であり、式（３−２）におけるＸ22が−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であり、式（４−２）において、Ｘ22の２つが−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であってその残りが非置換のフェニルであり、式（５−２）および式（６−２）のそれぞれにおいて、Ｘ32の少なくとも２つが−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であってその残りがＲ1である、請求項１３に記載の光学素子。
【請求項２０】
光スイッチまたは光フィルターである、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、かご型シルセスキオキサン誘導体を用いて得られる重合体を素材とする光学素子に関する。この光学素子は光通信や光情報処理の分野で用いられる種々の光部品に利用できる。
【背景技術】
【０００２】
光学スイッチなどの光学素子の基材としては、石英ガラス等の無機系材料が広く使用されてきた。その理由は光伝送損失が小さく、伝送帯域が広いという光学特性に加え、高い耐熱性、耐湿性、耐久性を持つことによる。しかし、近年では、無機系に比較して加工性や価格の点で優れている有機高分子材料が注目されている。
熱光学効果（TO効果 thermo-optic effect：屈折率が温度に依存して変化する現象）を用いた光スイッチにおいて有機高分子材料に要求される特性としては、熱光学係数が大きいこと、耐熱性が高いこと、透明性が高いことが挙げられるが、従来のポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル系のポリマーは透明性や熱光学係数の点では優れているものの、耐熱性の面で問題がある。一方、ポリイミド系のポリマーは耐熱性の点では優れているものの、透明性や熱光学係数の面で問題がある。芳香族ポリイミドの熱光学係数dn/dTは-50〜-85ppm/K程度で高分子材料としては大きな値ではない。
一方、特許文献１にはアモルファスシリコーンオリゴマーを使用した熱光学デバイスが開示されている。しかしながら、熱光学係数が十分ではなく改善の余地があった。
【０００３】
有機高分子材料として、かご型構造のシルセスキオキサンを含む重合体が知られている。例えば、特許文献２には、かご型構造のシルセスキオキサンとビニル基含有化合物とを反応させる共重合体の製造方法が開示されている。田中等は水素化オクタシルセスキオキサンとフェニルエチルベンゼンをヒドロシリル化重合させることで共重合体が得られることを報告している（非特許文献１）。Ｌａｉｎｅ等は、かご型構造の複数の隅にビニル基を結合させた完全なかご型のシルセスキオキサン化合物と、水素化した完全なかご型のシルセスキオキサン化合物をヒドロシリル化重合させると、ゲル状の共重合体が得られることを報告している（非特許文献２）。Ｚａｎｋ等は、かご型構造を有する水素化オクタシルセスキオキサンと水酸基含有化合物またはビニル基含有化合物とを反応させて、有機溶剤可溶性の水素化オクタシルセスキオキサンを有する共重合体を得る製造法を開示している（特許文献３および４）。
特許文献５にはかご型シルセスキオキサン含有重合体を用いて光導波路を作製することが開示されていたが、かご型シルセスキオキサン含有重合体の熱光学係数については解析されておらず、かご型シルセスキオキサン含有重合体がスイッチなどの光学素子の素材として使用できるかどうかは不明であった。
【特許文献１】特開平１０−３１９４４５号公報
【特許文献２】米国特許第５，４８４，８６７号明細書
【特許文献３】特開２００２−０６９１９１号公報
【特許文献４】特開２０００−２６５０６５号公報
【特許文献５】特開２００６−２６８０３７号公報
【非特許文献１】Chem.,Lett., 1998, 763-764
【非特許文献２】J. Am.Chem.Soc, 1998, 120, 8380-8391
【非特許文献３】Polymer Preprints, Japan, Vol.50, No.12(2001)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、耐熱性及び熱光学効果に優れ、更には、分子量の制御された安定した
品質の光学素子材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した。その結果、下記の式（１−０）で示されるかご型シルセスキオキサン骨格を含有する重合体が透明性、耐熱性、耐溶剤性、耐クラック性のみならず、熱光学効果に優れることを発見し、光スイッチや光フィルターなどの光学素子材料として非常に有望な材料であることを見出し、本発明の完成に至った。
【０００６】
この重合体を得る方法の好ましい例は、ヒドロシリル化反応を利用する方法である。ヒドロシリル化反応を利用してこの重合体を得るための好ましい方法は次の２つである。最初の例は、アルケニル含有基を少なくとも２つ有する化合物（１−０）を用いて、これと少なくとも２つのＳｉ−Ｈ基を有する化合物とを、ヒドロシリル化触媒の存在下で反応させる方法である。そして２番目の例は、Ｓｉ−Ｈ基を少なくとも２つ有する化合物（１−０）を用いて、これとアルケニル含有基を少なくとも２つ有する化合物または炭素−炭素三重結合を有する化合物とを、ヒドロシリル化触媒の存在下で反応させる方法である。
【０００７】
本発明で用いる用語は、次のように定義される。アルキルおよびアルキレンは、どちらも直鎖の基であってもよく、分岐された基であってもよい。このことは、これらの基において任意の水素がハロゲンや環式の基などと置き換えられた場合も、任意の−ＣＨ2−が−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、シクロアルキレン、シクロアルケニレン、フェニレンなどで置き換えられた場合も同様である。本発明で用いる「任意の」は、位置のみならず個数も任意であることを示す。複数の基が別の基で置き換えられるときには、それぞれの基が異なる別の基で置き換えられてもよい。例えば、アルキルにおいて任意の−ＣＨ2−が−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよい場合には、アルコキシアルケニルまたはアルケニルオキシアルキルであってもよいことを示す。そして、これらの基におけるアルコキシ、アルケニレン、アルケニルおよびアルキレンのいずれの基も、直鎖の基であってもよく、分岐された基であってもよい。但し、本発明において、任意の−ＣＨ2−が−Ｏ−で置き換えられてもよいと記述するときには、連続する複数の−ＣＨ2−が−Ｏ−で置き換えられることはない。なお、本発明におけるハロゲンの例は、フッ素、塩素および臭素である。そして、「アルケニル含有基」は、アルケニル基およびアルケニルを有する基の総称として定義される。
【０００８】
上記の課題は以下に示す各項により解決される。
[１] 式（１−０）で示されるかご型シルセスキオキサン誘導体と、このかご型シルセスキオキサン誘導体に含まれる反応性の基と反応することができる基を有する化合物とを重合させて得られる重合体を素材とする光学素子。
【化１】
2008202027.tif 000002
式（１−０）において、Ｒは独立して、炭素数１〜４０のアルキル、任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜２０のアルキルで置き換えられてもよい炭素数６〜４０のアリール、またはアリールにおける任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜２０のアルキルで置き換
えられてもよい炭素数７〜４０のアリールアルキルであり、Ｙは式（ａ）または式（ｂ）で示される基である。
【化２】
2008202027.tif 000003
ここに、炭素数１〜４０のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、シクロアルキレンまたはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい；アリールの置換基である炭素数１〜２０のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、シクロアルキレンまたはフェニレンで置き換えられてもよい；アリールアルキルのアルキレンにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−またはシクロアルキレンで置き換えられてもよい；式（ａ）および式（ｂ）のそれぞれにおいて、Ｘは独立して水素、塩素、Ｒと同様に定義される基、または−ＣＨ＝ＣＨ2、−Ｃ≡ＣＨ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−、−ＮＨ2、−ＣＮおよび−Ｏ−のいずれかを有する基であり、Ｘの少なくとも１つはこれらから選択される反応性の基である；そして、式（ｂ）におけるＺは、単結合、−Ｏ−または−ＣＨ2−である。
［２］  反応性の基がＳｉに結合した水素、Ｓｉに結合した塩素、または−ＣＨ＝ＣＨ2、−Ｃ≡ＣＨ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−および−ＮＨ2のいずれかを有する基である、［１］に記載の光学素子。
［３］  Ｒが独立して炭素数１〜８のアルキル、ナフチル、任意の水素がハロゲン、メチルまたはメトキシで置き換えられてもよいフェニル、またはベンゼン環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜４のアルキルもしくはメトキシで置き換えられてもよいフェニルアルキルであり、式（ａ）および式（ｂ）のそれぞれにおいて、Ｘの少なくとも１つがＳｉに結合した水素、Ｓｉに結合した塩素、並びに−ＣＨ＝ＣＨ2、−Ｃ≡ＣＨ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−および−ＮＨ2のいずれかを有する基から選択される反応性の基であり、Ｘの残りがＲと同様に定義される基であり、式（ｂ）におけるＺが−Ｏ−である、［１］に記載の光学素子。
［４］  Ｒのすべてが炭素数１〜８のアルキル、ナフチル、任意の水素がハロゲン、メチルまたはメトキシで置き換えられてもよいフェニル、およびベンゼン環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜４のアルキルもしくはメトキシで置き換えられてもよいフェニルアルキルから選択される同一の基であり、式（ａ）および式（ｂ）のそれぞれにおいて、Ｘの１つがＳｉに結合した水素、Ｓｉに結合した塩素、並びに−ＣＨ＝ＣＨ2、−Ｃ≡ＣＨ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−および−ＮＨ2のいずれかを有する基から選択される反応性の基であ
り、Ｘの残りがＲと同様に定義される基であり、式（ｂ）におけるＺが−Ｏ−である、［１］に記載の光学素子。
［５］  Ｒのすべてが非置換のフェニル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される同一の基であり、式（ａ）および式（ｂ）のそれぞれにおいて、Ｘの１つがＳｉに結合した水素、Ｓｉに結合した塩素、並びに−ＣＨ＝ＣＨ2、−Ｃ≡ＣＨ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−および−ＮＨ2のいずれかを有する基から選択される反応性の基であり、Ｘの残りがＲと同様に定義される基であり、式（ｂ）におけるＺが−Ｏ−である、［１］に記載の光学素子。
[６] 式（１−１）で示されるかご型シルセスキオキサン誘導体と、式（１−２）で示されるかご型シルセスキオキサン誘導体、式（２−１）で示される化合物、式（３−１）で示される化合物、式（４−１）で示される化合物、式（５−１）で示される化合物および式（６−１）で示される化合物からなる群より選択される少なくとも１つの化合物とを重合させて得られる重合体を素材とする、［１］に記載の光学素子。
【化３】
2008202027.tif 000004
式（１−１）において、Ｒは式（１−０）におけるＲと同様に定義される基であり；Ｙ1は式（ａ−１）または式（ｂ−１）で示される基である。
【化４】
2008202027.tif 000005
式（ａ−１）および式（ｂ−１）のそれぞれにおいて、Ｘ11の少なくとも１つはアルケニル含有基であって、Ｘ11の残りは独立して塩素、Ｒと同様に定義される基、または−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−、−ＮＨ2、−ＣＮおよび−Ｏ−のいずれかを有する基である；そして、式（ｂ−１）におけるＺは単結合、−Ｏ−または−ＣＨ2−である。
【化５】
2008202027.tif 000006
式（１−２）において、Ｒは式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である；そして、Ｙ2は式（ａ−２）または式（ｂ−２）で示される基である。
【化６】
2008202027.tif 000007
式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の少なくとも１つは水素であって、Ｘ12の残りは独立して塩素、Ｒと同様に定義される基、または−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−、−ＮＨ2、−ＣＮおよび−Ｏ−のいずれかを有する基である；そして、式（ｂ−２）におけるＺは単結合、−Ｏ−または−ＣＨ2−である。
【化７】
2008202027.tif 000008
式（２−１）において、Ｒ1は式（１−１）におけるＲと同様に定義される基であり、Ｘ21の少なくとも２つは水素であってその残りはＲ1である。
【化８】
2008202027.tif 000009
式（３−１）において、Ｒ1は式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である；Ｌは単結合、−Ｏ−、−ＣＨ2−、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）3−、−（ＣＨ2）4−、１，４−フェニレン、４，４’−ジフェニレン、４，４’−オキシ−１，１’−ジフェニレン、または式（ｃ）で示される基である；そして式（ｃ）において、Ｒ2はＲ1と同様に定義される基であり、ｍは１〜３０の整数である。
【化９】
2008202027.tif 000010
式（４−１）において、Ｒ2は式（２−１）におけるＲ1と同様に定義される基である；Ｘ21の少なくとも２つは水素であって、その残りは式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である；ｅは０または１である；そしてｎは３〜３０の整数である。
【化１０】
2008202027.tif 000011
式（５−１）において、ＲおよびＲ1はそれぞれ式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である；Ｘ31の少なくとも２つは水素であって、その残りはＲ1である。
【化１１】
2008202027.tif 000012
式（６−１）において、ＲおよびＲ1はそれぞれ式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である；Ｘ31の少なくとも２つは水素であって、その残りはＲ1である。
[７] 式（ａ−１）および式（ｂ−１）のそれぞれにおいて、Ｘ11の少なくとも１つがアルケニル含有基であってその残りが塩素または式（１−１）におけるＲと同様に定義される基であり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の少なくとも１つが水素であってその残りが塩素または式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である、[６]に記載の光学素子。
[８] 式（１−１）におけるＲが独立して、炭素数１〜８のアルキル、ナフチル、任意の水素がハロゲン、メチルもしくはメトキシで置き換えられてもよいフェニル、またはベンゼン環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜４のアルキルもしくはメトキシで置き換えられてもよいフェニルアルキルであり、式（ａ−１）および式（ｂ−１）のそれぞれにおいて、Ｘ11の少なくとも１つがアルケニル含有基であってその残りが式（１−１）におけるＲと同様に定義される基であり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の少なくとも１つが水素であってその残りが式（１−２）におけるＲと同様に定義される基であり、そして式（ｂ−１）および式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−である、[６]に記載の光学素子。
[９] 式（１−１）におけるすべてのＲが、炭素数１〜８のアルキル、ナフチル、任意の水素がハロゲン、メチルまたはメトキシで置き換えられてもよいフェニル、およびベンゼン環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜４のアルキルまたはメトキシで置き換えられてもよいフェニルアルキルから選択される同一の基であり、式（ａ−１）および式（ｂ−１）のそれぞれにおいて、Ｘ11の１つがアルケニル含有基であってその残りが式（１−１）におけるＲと同様に定義される基であり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つが水素であってその残りが式（１−２）におけるＲと同様に定義される基であり、そして式（ｂ−１）および式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−である、[６]に記載の光学素子。
[１０] 式（１−１）におけるすべてのＲが非置換のフェニル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される同一の基であり、式（ａ−１）および式（ｂ−１）のそれぞれにおいて、Ｘ11の１つがアルケニル含有基であってその残りが炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つが水素であってその残りが炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（ｂ−１）および式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−であり、式（２−１）、式（３−１）、式（５−１）および式（６−１）のそれぞれにおいて、Ｒ1が炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（２−１）において、Ｘ21の２つが水素であってその残りがＲ1であり、式（４−１）において、Ｘ21の２つが水素であってその残りが式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である、[６]に記載の光学素子。
[１１] 式（１−１）におけるすべてのＲが非置換のフェニル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される同一の基であり、式（ａ−１）および式（ｂ−１）のそれぞれにおいて、Ｘ11の１つが−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であってその残りが炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つが水素であってその残りが炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（ｂ−１）および式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−であり、式（２−１）、式（３−１）、式（５−１）および式（６−１）のそれぞれにおいて、Ｒ1が炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（２−１）において、Ｘ21の２つが水素であってその残りがＲ1であり、式（４−１）において、Ｘ21の２つが水素であってその残りが式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である、[６]に記載の光学素子。
[１２] 式（１−１）におけるすべてのＲが非置換のフェニルであり、式（ａ−１）および式（ｂ−１）のそれぞれにおいて、Ｘ11の１つが−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であってその残りが炭素数１〜４のアルキルまたは非置換のフ
ェニルであり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つが水素であってその残りが炭素数１〜４のアルキルまたは非置換のフェニルであり、式（２−１）、式（３−１）、式（５−１）および式（６−１）のそれぞれにおいて、Ｒ1が炭素数１〜４のアルキルまたは非置換のフェニルであり、式（２−１）において、Ｘ21の２つが水素であってその残りがＲ1であり、式（４−１）において、Ｘ21の２つが水素であってその残りが式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である、[６]に記載の光学素子。
[１３] 式（１−２）で示されるかご型シルセスキオキサン誘導体と、式（２−２）で示される化合物、式（３−２）で示される化合物、式（４−２）で示される化合物、式（５−２）で示される化合物、式（６−２）で示される化合物、式（ｄ−１）で示される化合物、式（ｄ−２）で示される化合物、式（ｄ−３）で示される化合物および式（ｄ−４）で示される化合物からなる群より選択される少なくとも１つの化合物とを反応させて得られる重合体を素材とする、[１]に記載の光学素子。
【化１２】
2008202027.tif 000013
式（１−２）において、Ｒは式（１−０）におけるＲと同様に定義される基であり；Ｙ2は式（ａ−２）または式（ｂ−２）で示される基である。
【化１３】
2008202027.tif 000014
式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の少なくとも１つは水素であって、その残りは独立して塩素、Ｒと同様に定義される基、または−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−、−ＮＨ2、−ＣＮおよび−Ｏ−のいずれかを有する基である；そして、式（ｂ−２）におけるＺは単結合、−Ｏ−または−ＣＨ2−である。
【化１４】
2008202027.tif 000015
式（２−２）において、Ｒ1は式（１−２）におけるＲと同様に定義される基である；Ｘ22の少なくとも２つはアルケニル含有基または炭素−炭素三重結合を有する基であって、その残りはＲ1である。
【化１５】
2008202027.tif 000016
式（３−２）において、Ｒ1は式（１−２）におけるＲと同様に定義される基である；Ｘ22はアルケニル含有基である；Ｌは単結合、−Ｏ−、−ＣＨ2−、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）3−、−（ＣＨ2）4−、１，４−フェニレン、４，４’−ジフェニレン、４，４’−オキシ−１，１’−ジフェニレン、または式（ｃ）で示される基である；そして、式（ｃ）において、Ｒ2はＲ1と同様に定義される基であり、ｍは１〜３０の整数である。
【化１６】
2008202027.tif 000017
式（４−２）において、Ｒ2は式（２−２）におけるＲ1と同様に定義される基である；Ｘ22の少なくとも２つはアルケニル含有基であって、その残りは式（１−２）におけるＲと同様に定義される基である；ｅは０または１である；そして、ｎは３〜３０の整数である。
【化１７】
2008202027.tif 000018
式（５−２）において、ＲおよびＲ1はそれぞれ式（１−２）におけるＲと同様に定義される基である；Ｘ32の少なくとも２つはアルケニル含有基であって、その残りはＲ1である。
【化１８】
2008202027.tif 000019
式（６−２）において、ＲおよびＲ1はそれぞれ式（１−２）におけるＲと同様に定義される基である；Ｘ32の少なくとも２つはアルケニル含有基であって、その残りはＲ1である。
【化１９】
2008202027.tif 000020
式（ｄ−１）〜式（ｄ−４）のそれぞれにおいて、Ｒ3は炭素数１〜４０のアルキルまたは任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜４のアルキルで置き換えられてもよいフェニレンである；Ｒ4は炭素数１〜８のアルキルまたは任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜４のアルキルで置き換えられてもよいフェニルである；この炭素数１〜４０のアルキルおよび炭素数１〜８のアルキルのそれぞれにおいて、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−または−ＣＯＯ−で置き換えられてもよい。
[１４] 式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の少なくとも１つが水素であってその残りが塩素または式（１−２）におけるＲと同様に定義される基である、[１３]に記載の光学素子。
[１５] 式（１−２）におけるＲが独立して、炭素数１〜８のアルキル、ナフチル、任意の水素がハロゲン、メチルもしくはメトキシで置き換えられてもよいフェニル、またはベンゼン環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜４のアルキルもしくはメトキシで置き換えられてもよいフェニルアルキルであり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の少なくとも１つが水素であってその残りが式（１−２）におけるＲと同様に定義される基であり、そして式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−である、［１３］に記載の光学素子。
[１６] 式（１−２）におけるすべてのＲが、炭素数１〜８のアルキル、ナフチル、任意の水素がハロゲン、メチルまたはメトキシで置き換えられてもよいフェニル、およびベンゼン環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜４のアルキルまたはメトキシで置き換えられてもよいフェニルアルキルから選択される同一の基であり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つが水素であってその残りが式（１−２）におけるＲと同様に定義される基であり、そして式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−である、［１３］に記載の光学素子。
[１７] 式（１−２）におけるすべてのＲが非置換のフェニル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される同一の基であり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つが水素であってその残りが炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−であり、式（２−２）、式（３−２）、式（５−２）および式（６−２）のそれぞれにお
いて、Ｒ1が炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルである、[１３]に記載の光学素子。
[１８] 式（１−２）におけるすべてのＲが非置換のフェニル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される同一の基であり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つが水素であってその残りが炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−であり、式（２−２）、式（３−２）、式（５−２）および式（６−２）のそれぞれにおいて、Ｒ1が炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり、式（２−２）において、Ｘ22の２つが−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であってその残りがＲ1であり、式（３−２）におけるＸ22が−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であり、式（４−２）において、Ｘ22の２つが−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であってその残りが式（１−２）におけるＲと同様に定義される基であり、式（５−２）および式（６−２）のそれぞれにおいて、Ｘ32の少なくとも２つが−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であってその残りがＲ1である、[１３]に記載の光学素子。
[１９] 式（１−２）におけるすべてのＲが非置換のフェニルであり、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つが水素であってその残りが炭素数１〜４のアルキルまたは非置換のフェニルであり、式（ｂ−２）におけるＺが−Ｏ−であり、式（２−２）、式（３−２）、式（５−２）および式（６−２）のそれぞれにおいて、Ｒ1が炭素数１〜４のアルキルまたは非置換のフェニルであり、式（２−２）において、Ｘ22の２つが−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であってその残りがＲ1であり、式（３−２）におけるＸ22が−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であり、式（４−２）において、Ｘ22の２つが−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であってその残りが非置換のフェニルであり、式（５−２）および式（６−２）のそれぞれにおいて、Ｘ32の少なくとも２つが−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2または−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5であってその残りがＲ1である、[１３]に記載の光学素子。
[２０] 光スイッチまたは光フィルターである、[１]〜[１９]のいずれかに記載の光学素子。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の材料は、耐熱性、耐溶剤性、耐クラック性、難燃性、加工性、透明性に優れるのみならず、大きな熱光学係数を有するため、熱光学効果を利用した光スイッチや光フィルターなどの光学素子に非常に適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の説明においては、「シルセスキオキサン」を記号「ＰＳＱ」で表記することがある。従って、「シルセスキオキサン誘導体」は「ＰＳＱ誘導体」と表記される。式（１−０）で示されるＰＳＱ誘導体を化合物（１−０）と表記することがある。式（２−１）で示される化合物を化合物（２−１）と表記することがある。他の式で示されるＰＳＱ誘導体および化合物等についても、同様の方法で簡略化して表記することがある。
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
【００１１】
本発明の光学素子は、化合物（１−０）を用いて得られる重合体を素材とする。この化合物はかご型ＰＳＱとも呼ばれ、本発明に使用する重合体はこの化合物を用いて得られることから、本明細書においては「かご型ＰＳＱ骨格含有重合体」とも呼ぶ。
【化２０】
2008202027.tif 000021
式（１−０）において、Ｒは独立して、炭素数１〜４０のアルキル、任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜２０のアルキルで置き換えられてもよい炭素数６〜４０のアリール、またはアリールにおける任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜２０のアルキルで置き換えられてもよい炭素数７〜４０のアリールアルキルである。この炭素数１〜４０のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、シクロアルキレンまたはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。アリールの置換基である炭素数１〜２０のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、シクロアルキレンまたはフェニレンで置き換えられてもよい。アリールアルキルのアルキレンにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−またはシクロアルキレンで置き換えられてもよい。
【００１２】
そして、Ｙは式（ａ）または式（ｂ）で示される基である。
【化２１】
2008202027.tif 000022
式（ａ）および式（ｂ）のそれぞれにおいて、Ｘは独立して水素、塩素、Ｒと同様に定義される基、または−ＣＨ＝ＣＨ2、−Ｃ≡ＣＨ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−、−ＮＨ2、−ＣＮおよび−Ｏ−のいずれかを有する基であり、Ｘの少なくとも１つはこれらから選択される反応性の基である。そして、式（ｂ）におけるＺは、単結合、−Ｏ−または−ＣＨ2−であり、Ｚの好ましい例は−Ｏ−である。
【００１３】
重合体を形成するために好ましい反応性の基の例は、Ｓｉに結合した水素、Ｓｉに結合した塩素、または−ＣＨ＝ＣＨ2、−Ｃ≡ＣＨ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−および−ＮＨ2のいずれかを有する基である。反応性の基でないＸの例は、Ｒと同様に定義される基、および−ＣＮまたは−Ｏ−を有する基である。反応性の基でないＸの好ましい例はＲと同様に定義される基である。Ｓｉ−Ｃｌは重合体を形成させるために利用してもよく、重合体を形成した後で、グラフト加工などをするために利用してもよい。化合物（１−０）が反応性
の基を少なくとも２つ有するとき、この基と反応することができる基を少なくとも２つ有する化合物を化合物（１−０）と反応させることにより、好ましい重合体が得られる。
【００１４】
式（１−０）において、すべてのＲが同じ１つの基であることが好ましいが、異なる２つ以上の基で構成されていてもよい。８個のＲが異なる基で構成される場合の例は、２つ以上のアルキルで構成される場合、２つ以上のアリールで構成される場合、２つ以上のアラルキルで構成される場合、水素と少なくとも１つのアリールとで構成される場合、少なくとも１つのアルキルと少なくとも１つのアリールとで構成される場合、少なくとも１つのアルキルと少なくとも１つのアラルキルとで構成される場合、少なくとも１つのアリールと少なくとも１つのアラルキルとで構成される場合などである。これらの例以外の組み合わせでもよい。
【００１５】
Ｒがアルキルであるとき、その炭素数は１〜４０である。好ましい炭素数は１〜２０である。より好ましい炭素数は１〜８である。そして、その任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。アルキルの好ましい例は、炭素数１〜２０の非置換のアルキル、炭素数２〜２０のアルコキシアルキル、炭素数１〜８のアルキルにおいて１個の−ＣＨ2−がシクロアルキレンで置き換えられた基、炭素数２〜２０のアルケニル、炭素数２〜２０のアルケニルオキシアルキル、炭素数２〜２０のアルキルオキシアルケニル、炭素数１〜８のアルキルにおいて１個の−ＣＨ2−がシクロアルケニレンで置き換えられた基、ここに列挙したそれぞれの基において任意の水素がフッ素で置き換えられた基などである。シクロアルキレンおよびシクロアルケニレンの好ましい炭素数は３〜８である。
【００１６】
炭素数１〜２０の非置換のアルキルの例は、メチル、エチル、プロピル、１−メチルエチル、ブチル、２−メチルプロピル、１，１−ジメチルエチル、ペンチル、ヘキシル、１，１，２−トリメチルプロピル、ヘプチル、オクチル、２，４，４−トリメチルペンチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシルなどである。炭素数１〜２０のフッ素化アルキルの例は、３，３，３−トリフルオロプロピル、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナデカフルオロヘキシル、トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル、パーフルオロ−１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ドデシル、パーフルオロ−１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−テトラデシルなどである。炭素数２〜２０のアルコキシアルキルの例は、３−メトキシプロピル、メトキシエトキシウンデシル、３−ヘプタフルオロイソプロポキシプロピルなどである。炭素数１〜８のアルキルにおいて１個の−ＣＨ2−がシクロアルキレンで置き換えられた基の例は、シクロヘキシルメチル、アダマンタンエチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、２−ビシクロヘプチル、シクロオクチルなどである。シクロヘキシルは、メチルの−ＣＨ2−がシクロへキシレンで置き換えられた例である。シクロヘキシルメチルは、エチルの−ＣＨ2−がシクロへキシレンで置き換えられた例である。
【００１７】
炭素数２〜２０のアルケニルの例は、エテニル、−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2、３−ブテニル、５−ヘキセニル、７−オクテニル、１０−ウンデセニルなどである。炭素数２〜２０のアルケニルオキシアルキルの例は、アリルオキシウンデシルである。炭素数１〜８のアルキルにおいて１個の−ＣＨ2−がシクロアルケニレンで置き換えられた基の例は、２−（３−シクロヘキセニル）エチル、５−（ビシクロヘプテニル）エチル、２−シクロペンテニル、３−シクロヘキセニル、５−ノルボルネン−２−イル、４−シクロオクテニルなどである。
【００１８】
式（１−０）におけるＲが、任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜２０のアルキルで
置き換えられてもよいアリールである場合の好ましい例は、任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜８のアルキルで置き換えられてもよいフェニル、および非置換のナフチルである。ハロゲンの好ましい例は、フッ素、塩素および臭素である。フェニルの置換基である炭素数１〜８のアルキルにおいては、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−またはフェニレンで置き換えられてもよい。Ｒがアリールである場合の好ましい例は、非置換のフェニル、非置換のナフチル、アルキルフェニル、アルキルオキシフェニル、アルケニルフェニル、フェニルを含む置換基を有するフェニル、または非置換のナフチルを除きここに列挙したそれぞれの基において任意の水素がハロゲンで置き換えられた基などである。
なお、フェニルが複数の置換基を有するときは、それらの置換基は同一の基であってもよいし、異なる基であってもよい
【００１９】
ハロゲン化フェニルの例は、ペンタフルオロフェニル、４−クロロフェニル、４−ブロモフェニルなどである。アルキルフェニルの例は、４−メチルフェニル、４−エチルフェニル、４−プロピルフェニル、４−ブチルフェニル、４−ペンチルフェニル、４−ヘプチルフェニル、４−オクチルフェニル、４−ノニルフェニル、４−デシルフェニル、２，４−ジメチルフェニル、２，４，６−トリメチルフェニル、２，４，６−トリエチルフェニル、４−（１−メチルエチル）フェニル、４−（１，１−ジメチルエチル）フェニル、４−（２−エチルヘキシル）フェニル、２，４，６−トリス（１−メチルエチル）フェニルなどである。アルキルオキシフェニルの例は、４−メトキシフェニル、４−エトキシフェニル、４−プロポキシフェニル、４−ブトキシフェニル、４−ペンチルオキシフェニル、４−ヘプチルオキシフェニル、４−デシルオキシフェニル、４−オクタデシルオキシフェニル、４−（１−メチルエトキシ）フェニル、４−（２−メチルプロポキシ）フェニル、４−（１，１−ジメチルエトキシ）フェニルなどである。アルケニルフェニルの例は、４−エテニルフェニル、４−（１−メチルエテニル）フェニル、４−（３−ブテニル）フェニルなどである。
【００２０】
フェニルを含む置換基を有するフェニルの例は、４−（２−フェニルエテニル）フェニル、４−フェニルオキシフェニル、３−フェニルメチルフェニル、ビフェニル、ターフェニルなどである。４−（２−フェニルエテニル）フェニルは、エチルフェニルのエチル基において、１個の−ＣＨ2−がフェニレンで置き換えられ、もう１個の−ＣＨ2−が−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられた例である。
【００２１】
ベンゼン環の水素の一部がハロゲンで置き換えられ、さらに他の水素がアルキル、アルキルオキシまたはアルケニルで置き換えられたフェニルの例は、３−クロロ−４−メチルフェニル、２，５−ジクロロ−４−メチルフェニル、３，５−ジクロロ−４−メチルフェニル、２，３，５−トリクロロ−４−メチルフェニル、２，３，６−トリクロロ−４−メチルフェニル、３−ブロモ−４−メチルフェニル、２，５−ジブロモ−４−メチルフェニル、３，５−ジブロモ−４−メチルフェニル、２，３−ジフルオロ−４−メチルフェニル、３−クロロ−４−メトキシフェニル、３−ブロモ−４−メトキシフェニル、３，５−ジブロモ−４−メトキシフェニル、２，３−ジフルオロ−４−メトキシフェニル、２，３−ジフルオロ−４−エトキシフェニル、２，３−ジフルオロ−４−プロポキシフェニル、４−エテニル−２，３，５，６−テトラフルオロフェニルなどである。
【００２２】
次に、式（１−０）におけるＲが炭素数７〜４０のアリールアルキルであって、そのアリールにおける任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜２０のアルキルで置き換えられてもよい場合の例を挙げる。アリールアルキルのアルキレンにおいては、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、またはシクロアルキレンで置き換えられてもよい。アリールアルキルの好ましい例はフェニルアルキルである。このフェニルアルキルにおいて、アルキレンの好ましい炭素数は１〜８である。
非置換のフェニルアルキルの例は、フェニルメチル、２−フェニルエチル、３−フェニルプロピル、４−フェニルブチル、５−フェニルペンチル、６−フェニルヘキシル、１１−フェニルウンデシル、１−フェニルエチル、２−フェニルプロピル、１−メチル−２−フェニルエチル、１−フェニルプロピル、３−フェニルブチル、１−メチル−３−フェニルプロピル、２−フェニルブチル、２−メチル−２−フェニルプロピル、１−フェニルヘキシルなどである。
【００２３】
フェニルアルキルにおいて、ベンゼン環の任意の水素はハロゲンまたは炭素数１〜８のアルキルで置き換えられてもよい。この炭素数１〜８のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、シクロアルキレンまたはフェニレンで置き換えられてもよい。フェニルの任意の水素がフッ素で置き換えられたフェニルアルキルの例は、４−フルオロフェニルメチル、２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニルメチル、２−（２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニル）エチル、３−（２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニル）プロピル、２−（２−フルオロフェニル）プロピル、２−（４−フルオロフェニル）プロピルなどである。
【００２４】
ベンゼン環の任意の水素が塩素で置き換えられたフェニルアルキルの例は、４−クロロフェニルメチル、２−クロロフェニルメチル、２，６−ジクロロフェニルメチル、２，４−ジクロロフェニルメチル、２，３，６−トリクロロフェニルメチル、２，４，６−トリクロロフェニルメチル、２，４，５−トリクロロフェニルメチル、２，３，４，６−テトラクロロフェニルメチル、２，３，４，５，６−ペンタクロロフェニルメチル、２−（２−クロロフェニル）エチル、２−（４−クロロフェニル）エチル、２−（２，４，５−クロロフェニル）エチル、２−（２，３，６−クロロフェニル）エチル、３−（３−クロロフェニル）プロピル、３−（４−クロロフェニル）プロピル、３−（２，４，５−トリクロロフェニル）プロピル、３−（２，３，６−トリクロロフェニル）プロピル、４−（２−クロロフェニル）ブチル、４−（３−クロロフェニル）ブチル、４−（４−クロロフェニル）ブチル、４−（２，３，６−トリクロロフェニル）ブチル、４−（２，４，５−トリクロロフェニル）ブチル、１−（３−クロロフェニル）エチル、１−（４−クロロフェニル）エチル、２−（４−クロロフェニル）プロピル、２−（２−クロロフェニル）プロピル、１−（４−クロロフェニル）ブチルなどである。
【００２５】
フェニルの任意の水素が臭素で置き換えられたフェニルアルキルの例は、２−ブロモフェニルメチル、４−ブロモフェニルメチル、２，４−ジブロモフェニルメチル、２，４，６−トリブロモフェニルメチル、２，３，４，５−テトラブロモフェニルメチル、２，３，４，５，６−ペンタブロモフェニルメチル、２−（４−ブロモフェニル）エチル、３−（４−ブロモフェニル）プロピル、３−（３−ブロモフェニル）プロピル、４−（４−ブロモフェニル）ブチル、１−（４−ブロモフェニル）エチル、２−（２−ブロモフェニル）プロピル、２−（４−ブロモフェニル）プロピルなどである。
【００２６】
ベンゼン環の任意の水素が炭素数１〜８のアルキルで置き換えられたフェニルアルキルの例は、２−メチルフェニルメチル、３−メチルフェニルメチル、４−メチルフェニルメチル、４−ドデシルフェニルメチル、２，５−ジメチルフェニルメチル、２−（４−メチルフェニル）エチル、２−（３−メチルフェニル）エチル、２−（２，５ジメチルフェニル）エチル、２−（４−エチルフェニル）エチル、２−（３−エチルフェニル）エチル、１−（４−メチルフェニル）エチル、１−（３−メチルフェニル）エチル、１−（２−メチルフェニル）エチル、２−（４−メチルフェニル）プロピル、２−（２−メチルフェニル）プロピル、２−（４−エチルフェニル）プロピル、２−（２−エチルフェニル）プロピル、２−（２，３−ジメチルフェニル）プロピル、２−（２，５−ジメチルフェニル）プロピル、２−（３，５−ジメチルフェニル）プロピル、２−（２，４−ジメチルフェニル）プロピル、２−（３，４−ジメチルフェニル）プロピル、２−（２，５−ジメチルフ
ェニル）ブチル、４−（１−メチルエチル）フェニルメチル、２−（４−（１，１−ジメチルエチル）フェニル）エチル、２−（４−（１−メチルエチル）フェニル）プロピル、２−（３−（１−メチルエチル）フェニル）プロピルなどである。
【００２７】
ベンゼン環の任意の水素が炭素数１〜８のアルキルで置き換えられたフェニルアルキルであって、このアルキルにおける水素がフッ素で置き換えられた場合の例は、３−トリフルオロメチルフェニルメチル、２−（４−トリフルオロメチルフェニル）エチル、２−（４−ノナフルオロブチルフェニル）エチル、２−（４−トリデカフルオロヘキシルフェニル）エチル、２−（４−ヘプタデカフルオロオクチルフェニル）エチル、１−（３−トリフルオロメチルフェニル）エチル、１−（４−トリフルオロメチルフェニル）エチル、１−（４−ノナフルオロブチルフェニル）エチル、１−（４−トリデカフルオロヘキシルフェニル）エチル、１−（４−ヘプタデカフルオロオクチルフェニル）エチル、２−（４−ノナフルオロブチルフェニル）プロピル、１−メチル−１−（４−ノナフルオロブチルフェニル）エチル、２−（４−トリデカフルオロヘキシルフェニル）プロピル、１−メチル−１−（４−トリデカフルオロヘキシルフェニル）エチル、２−（４−ヘプタデカフルオロオクチルフェニル）プロピル、１−メチル−１−（４−ヘプタデカフルオロオクチルフェニル）エチルなどである。
【００２８】
ベンゼン環の任意の水素が炭素数１〜８のアルキルで置き換えられたフェニルアルキルであって、このアルキルにおける−ＣＨ2−が−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられた場合の例は、２−（４−エテニルフェニル）エチル、１−（４−エテニルフェニル）エチル、１−（２−（２−プロペニル）フェニル）エチルなどである。ベンゼン環の任意の水素が炭素数１〜８のアルキルで置き換えられたフェニルアルキルであって、このアルキルにおける−ＣＨ2−が−Ｏ−で置き換えられた場合の例は、４−メトキシフェニルメチル、３−メトキシフェニルメチル、４−エトキシフェニルメチル、２−（４−メトキシフェニル）エチル、３−（４−メトキシフェニル）プロピル、３−（２−メトキシフェニル）プロピル、３−（３，４−ジメトキシフェニル）プロピル、１−（４−メトキシフェニル）エチル、（３−メトキシメチルフェニル）エチル、３−（２−ノナデカフルオロデセニルオキシフェニル）プロピルなどである。
【００２９】
ベンゼン環の任意の水素が炭素数１〜８のアルキルで置き換えられたフェニルアルキルであって、このアルキルにおける−ＣＨ2−の１つがシクロアルキレンで置き換えられた場合の例は、もう１つの−ＣＨ2−が−Ｏ−で置き換えられた場合も含めて例示すると、シクロペンチルフェニルメチル、シクロペンチルオキシフェニルメチル、シクロヘキシルフェニルメチル、シクロヘキシルフェニルエチル、シクロヘキシルフェニルプロピル、シクロヘキシルオキシフェニルメチルなどである。ベンゼン環の任意の水素が炭素数１〜８のアルキルで置き換えられたフェニルアルキルであって、このアルキルにおける−ＣＨ2−の１つがフェニレンで置き換えられた場合の例は、もう１つの−ＣＨ2−が−Ｏ−で置き換えられた場合も含めて例示すると、２−（４−フェノキシフェニル）エチル、２−（４−フェノキシフェニル）プロピル、２−（２−フェノキシフェニル）プロピル、４−ビフェニリルメチル、３−ビフェニリルエチル、４−ビフェニリルエチル、４−ビフェニリルプロピル、２−（２−ビフェニリル）プロピル、２−（４−ビフェニリル）プロピルなどである。
【００３０】
ベンゼン環の少なくとも２つの水素が異なる基で置き換えられたフェニルアルキルの例は、３−（２，５−ジメトキシ−３，４，６−トリメチルフェニル）プロピル、３−クロロ−２−メチルフェニルメチル、４−クロロ−２−メチルフェニルメチル、５−クロロ−２−メチルフェニルメチル、６−クロロ−２−メチルフェニルメチル、２−クロロ−４−メチルフェニルメチル、３−クロロ−４−メチルフェニルメチル、２，３−ジクロロ−４−メチルフェニルメチル、２，５−ジクロロ−４−メチルフェニルメチル、３，５−ジク
ロロ−４−メチルフェニルメチル、２，３，５−トリクロロ−４−メチルフェニルメチル、２，３，５，６−テトラクロロ−４−メチルフェニルメチル、２，３，４，６−テトラクロロ−５−メチルフェニルメチル、２，３，４，５−テトラクロロ−６−メチルフェニルメチル、４−クロロ−３，５−ジメチルフェニルメチル、２−クロロ−３，５−ジメチルフェニルメチル、２，４−ジクロロ−３，５−ジメチルフェニルメチル、２，６−ジクロロ−３，５−ジメチルフェニルメチル、２，４，６−トリクロロ−３，５−ジメチルフェニルメチル、３−ブロモ−２−メチルフェニルメチル、４−ブロモ−２−メチルフェニルメチル、５−ブロモ−２−メチルフェニルメチル、６−ブロモ−２−メチルフェニルメチル、３−ブロモ−４−メチルフェニルメチル、２，３−ジブロモ−４−メチルフェニルメチル、２，３，５−トリブロモ−４−メチルフェニルメチル、２，３，５，６−テトラブロモ−４−メチルフェニルメチルなどである。
【００３１】
そして、フェニルアルキルにおけるフェニルの最も好ましい例は、非置換のフェニル、並びに置換基としてフッ素、炭素数１〜４のアルキル、エテニルおよびメトキシの少なくとも１つを有するフェニルである。
【００３２】
アルキレンの−ＣＨ2−が−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−またはシクロアルキレンで置き換えられたフェニルアルキルの例は、３−フェノキシプロピル、１−フェニルエテニル、２−フェニルエテニル、３−フェニル−２−プロペニル、４−フェニル−４−ペンテニル、１３−フェニル−１２−トリデセニル、フェニルシクロヘキシル、フェノキシシクロヘキシルなどである。ベンゼン環の水素がフッ素またはメチルで置き換えられたフェニルアルケニルの例は、４−フルオロフェニルエテニル、２，３−ジフルオロフェニルエテニル、２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニルエテニル、４−メチルフェニルエテニルなどである。
【００３３】
Ｒの更に好ましい例は、非置換のフェニル、ハロゲン化フェニル、少なくとも１つのメチルを有するフェニル、メトキシフェニル、ナフチル、フェニルメチル、フェニルエチル、フェニルブチル、２−フェニルプロピル、１−メチル−２−フェニルエチル、ペンタフルオロフェニルプロピル、４−エチルフェニルエチル、３−エチルフェニルエチル、４−（１，１−ジメチルエチル）フェニルエチル、４−エテニルフェニルエチル、１−（４−エテニルフェニル）エチル、４−メトキシフェニルプロピル、フェノキシプロピル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルである。Ｒの最も好ましい例は、非置換のフェニル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルである。
【００３４】
そして、本発明においては、少なくとも２つのアルケニル含有基を有する化合物（１−０）または少なくとも２つのＳｉ−Ｈ基を有する化合物（１−０）を用いて得られる重合体が好ましい。少なくとも２つのアルケニル含有基を有する化合物（１−０）は、式（１−１）で示される。
【化２２】
2008202027.tif 000023
式（１−１）におけるＲは、式（１−０）におけるＲと同様に定義される基であり、その好ましい基もＲの場合と同じである。しかしながら、Ｒがアルケニル含有基であることは好ましくない。
【００３５】
そして、式（１−１）におけるＹ1は、式（ａ−１）または式（ｂ−１）で示される基である。
【化２３】
2008202027.tif 000024
式（ａ−１）および式（ｂ−１）のそれぞれにおいて、Ｘ11の少なくとも１つはアルケニル含有基である。Ｘ11の残りは独立して塩素、Ｒと同様に定義される基、または−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−、−ＮＨ2、−ＣＮおよび−Ｏ−のいずれかを有する基である。アルケニル含有基ではないＸ11の好ましい例は塩素およびＲと同様に定義される基であり、より好ましい例はＲと同様に定義される基である。Ｒと同様に定義される基の中で更に好ましい基は、炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチル、およびシクロヘキシルであり、最も好ましい例は炭素数１〜４のアルキルおよび非置換のフェニルである。炭素数１〜４のアルキルとしてはメチルが最も好ましい。式（ｂ−１）におけるＺは単結合、−Ｏ−または−ＣＨ2−であり、Ｚのより好ましい例は−Ｏ−である。そして、本発明の効果をより十分に発揮するためには、式（ａ−１）および式（ｂ−１）のそれぞれにおいて、Ｘ11の１つのみがアルケニル含有基であることが好ましい。
【００３６】
−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−、−ＮＨ2、−ＣＮおよび−Ｏ−のいずれかを有する基は、脂肪族系の基でも、芳香族系の環を有する基でも、脂環式の環を有する基でも、ケイ素原子を有する基でもよい。しかしながら、これらのいずれかの基とアルケニルまたはＳｉ−Ｈとを同時に有する基は含まれない。
【００３７】
アルケニル含有基の例は、アルケニル、アルケニルオキシアルキル、アルケニルフェニル、アルケニルオキシフェニル、アルケニルフェニルアルキル、アルケニルオキシフェニルアルキル、アルケニルシクロアルキル、アルケニルオキシシクロアルキルなどである。これらの中で好ましい例は、炭素数２〜４のアルケニル、スチリル、ビニルオキシフェニル、アリルオキシフェニルなどである。そして、より好ましい例はビニル（−ＣＨ＝ＣＨ2）、アリル（−ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2）およびスチリル（−ＣＨ＝ＣＨＣ6Ｈ5）であり、最も好ましい例はビニルである。
【００３８】
化合物（１−１）を用いるとき、重合反応の相手にＳｉ−Ｈ基を少なくとも２つ有する化合物を選ぶことにより、ヒドロシリル化反応を利用して重合体とすることができる。得られる重合体の化学構造を枝分かれのない直線状にするためには、化合物（１−１）の反応の相手にＳｉ−Ｈ基を２つ有する化合物を選ぶことが好ましい。このような化合物として、シルセスキオキサン誘導体またはシロキサンを有する化合物を選択することにより、耐熱性、耐候性などの優れた重合体を得ることができる。
【００３９】
化合物（１−１）の重合反応の相手として好ましい化合物の例は、化合物（１−２）、化合物（２−１）、化合物（３−１）、化合物（４−１）、化合物（５−１）、化合物（６−１）などである。化合物（１−２）は、化合物（１−０）がＳｉ−Ｈ基を有する場合の化合物である。
【化２４】
2008202027.tif 000025
【００４０】
式（１−２）において、Ｒは式（１−１）におけるＲと同様に定義される基であり、その好ましい例も同様である。Ｙ2は式（ａ−２）または式（ｂ−２）で示される基である。式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の少なくとも１つは水素であり、Ｘ12の残りは独立して塩素、Ｒと同様に定義される基、または−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−、−ＮＨ2、−ＣＮおよび−Ｏ−のいずれかを有する基である。水素ではないＸ12の好ましい例は塩素およびＲと同様に定義される基であり、より好ましい例はＲと同様に定義される基である。Ｒと同様に定義される基の中で更に好ましい基は、炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチル、およびシクロヘキシルであり、最も好ましい例は炭素数１〜４のアルキルおよび非置換のフェニルである。炭素数１〜４のアルキルとしてはメチルが最も好ましい。式（ｂ−２）におけるＺは単結合、−Ｏ−または−ＣＨ2−であり、Ｚのより好ましい例は−Ｏ−である。そして、本発明の効果をより十分に発揮するためには、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つのみが水素であることが好ましい。
【００４１】
化合物（２−１）はヒドロシラン誘導体である。
【化２５】
2008202027.tif 000026
式（２−１）において、Ｒ1は式（１−１）におけるＲと同様に定義される基であり、その好ましい例も同様である。Ｒ1のより好ましい例は、炭素数１〜８のアルキル、非置換
のフェニル、シクロペンチル、およびシクロヘキシルであり、最も好ましい例は炭素数１〜４のアルキルおよび非置換のフェニルである。炭素数１〜４のアルキルとしてはメチルが最も好ましい。Ｘ21の少なくとも２つは水素であり、その２つが水素であることが好ましい。このとき、Ｘ21の残りはＲ1である。
【００４２】
化合物（３−１）は、線状に結合した構造を有するケイ素化合物である。
【化２６】
2008202027.tif 000027
式（３−１）において、Ｒ1は式（１−１）におけるＲと同様に定義される基であり、その好ましい例も同様である。Ｒ1のより好ましい例は、炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチル、およびシクロヘキシルであり、最も好ましい例は炭素数１〜４のアルキルおよび非置換のフェニルである。炭素数１〜４のアルキルとしてはメチルが最も好ましい。そしてＬは、単結合、−Ｏ−、−ＣＨ2−、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）3−、−（ＣＨ2）4−、１，４−フェニレン、４，４’−ジフェニレン、４，４’−オキシ−１，１’−ジフェニレン、または式（ｃ）で示される基である。
【化２７】
2008202027.tif 000028
【００４３】
式（３−１）は次のように展開される。
【化２８】
2008202027.tif 000029
【００４４】
式（３−１−１）〜式（３−１−７）において、Ｒ1は式（３−１）におけるＲ1と同じ意味を有し、その好ましい例も同様である。ｋは１〜４の整数であり、Ｒ2はＲ1と同様に定義される基であり、ｍは１〜３０の整数である。そして、化合物（３−１−１）〜化合物（３−１−７）のうち、化合物（３−１−７）が好ましい。この化合物を化合物（１−１）の相手として用いれば、柔軟な分子構造を有する重合体が得られる。
【００４５】
化合物（４−１）は、かご型構造のＰＳＱ誘導体である。
【化２９】
2008202027.tif 000030
式（４−１）において、Ｒ2は式（２−１）におけるＲ1と同様に定義される基である。Ｘ21の少なくとも２つは水素であり、Ｘ21の２つのみが水素であることが好ましい。そして、これらが互いに離れた位置にあることがより好ましい。Ｘ21の残りは式（１−１）におけるＲと同様に定義される基であり、その好ましい例も同様である。ｅは０または１である。ｎは３〜３０の整数である。好ましいｎは４〜６である。
【００４６】
化合物（５−１）は、オクタシルセスキオキサンのかご型構造の１つの角が壊れた構造
を有するケイ素化合物である。
【化３０】
2008202027.tif 000031
式（５−１）において、ＲおよびＲ1はそれぞれ式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である。Ｘ31の少なくとも２つは水素であり、Ｘ31の残りはＲ1である。Ｒの好ましい例は、式（１−１）におけるＲの場合と同じである。Ｒ1の好ましい例は、式（２−１）におけるＲ1の場合と同じである。
【００４７】
化合物（６−１）は、オクタシルセスキオキサンのかご型構造の２つの角が壊れた構造を有するケイ素化合物である。
【化３１】
2008202027.tif 000032
式（６−１）において、ＲおよびＲ1はそれぞれ式（１−１）におけるＲと同様に定義される基である。Ｘ31の少なくとも２つは水素であり、Ｘ31の残りはＲ1である。Ｒの好ましい例は、式（１−１）におけるＲの場合と同じである。Ｒ1の好ましい例は、式（２−１）におけるＲ1の場合と同じである。
【００４８】
次に、少なくとも２つのＳｉ−Ｈを有する化合物（１−０）を用いる場合について説明する。このような化合物（１−０）は前記の化合物（１−２）である。
【化３２】
2008202027.tif 000033
式（１−２）におけるＲは、式（１−０）におけるＲと同様に定義される基であり、その好ましい基もＲの場合と同じである。しかしながら、Ｒがアルケニル含有基であることは好ましくない。
【００４９】
そして、式（１−２）におけるＹ2は、式（ａ−２）または式（ｂ−２）で示される基である。
【化３３】
2008202027.tif 000034
式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の少なくとも１つは水素である。Ｘ12の残りは独立して塩素、Ｒと同様に定義される基、または−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−、−ＮＨ2、−ＣＮおよび−Ｏ−のいずれかを有する基である。水素ではないＸ12の好ましい例は塩素およびＲと同様に定義される基であり、より好ましい例はＲと同様に定義される基である。Ｒと同様に定義される基の中で更に好ましい基は、炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルであり、最も好ましい例は炭素数１〜４のアルキルおよび非置換のフェニルである。炭素数１〜４のアルキルとしてはメチルが最も好ましい。式（ｂ−２）におけるＺは単結合、−Ｏ−または−ＣＨ2−であり、Ｚのより好ましい例は−Ｏ−である。そして、本発明の効果をより十分に発揮するためには、式（ａ−２）および式（ｂ−２）のそれぞれにおいて、Ｘ12の１つのみが水素であることが好ましい。
【００５０】
−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、２−オキサプロパン−１，３−ジオイル、オキシラニル、オキシラニレン、オキセタニル、オキセタニレン、３，４−エポキシシクロヘキシル、−ＳＨ、−ＮＨ−、−ＮＨ2、−ＣＮおよび−Ｏ−のいずれかを有する基は、脂肪族系の基でも、芳香族系の環を有する基でも、脂環式の環を有する基でも、ケイ素原子を有する基でもよい。しかしながら、これらのいずれかの基とアルケニルまたはＳｉ−Ｈとを同時に有する基は含まれない。
【００５１】
化合物（１−２）を用いるとき、重合反応の相手にアルケニル含有基を少なくとも２つ有する化合物または炭素−炭素三重結合を有する化合物を選ぶことにより、ヒドロシリル化反応を利用して重合体とすることができる。得られる重合体の化学構造を枝分かれのない直線状にするためには、化合物（１−２）の反応の相手にアルケニル含有基を２つ有する化合物または炭素−炭素三重結合を１つまたは２つ有する化合物を選ぶことが好ましい。このような化合物として、シルセスキオキサン誘導体またはシロキサンを有する化合物を選択することにより、耐熱性、耐候性などの優れた重合体を得ることができる。アルケニル含有基の例およびその好ましい例は前記の通りである。
【００５２】
化合物（１−２）の重合反応の相手として好ましい化合物の例は、化合物（２−２）、化合物（３−２）、化合物（４−２）、化合物（５−２）、化合物（６−２）、化合物（ｄ−１）〜化合物（ｄ−４）などである。
化合物（２−２）はヒドロシラン誘導体である。
【化３４】
2008202027.tif 000035
式（２−２）において、Ｒ1は式（１−２）におけるＲと同様に定義される基であり、その好ましい例も同様である。Ｒ1のより好ましい例は、炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチル、およびシクロヘキシルであり、最も好ましい例は炭素数１〜４のアルキルおよび非置換のフェニルである。炭素数１〜４のアルキルとしてはメチルが最も好ましい。Ｘ22の少なくとも２つはアルケニル含有基または炭素−炭素三重結合を有する基であり、その２つがアルケニル含有基または炭素−炭素三重結合含有基であることが好ましい。このとき、Ｘ22の残りはＲ1である。下記の化合物は、炭素−炭素三重結合を有する化合物の一例である。Ｘ22がアルケニル含有基であるとき、その例および好ましい例は前記の通りである。
【化３５】
2008202027.tif 000036
【００５３】
化合物（３−２）は、線状に結合した構造を有するケイ素化合物である。
【化３６】
2008202027.tif 000037
式（３−２）において、Ｒ1は式（１−２）におけるＲと同様に定義される基であり、その好ましい例も同様である。Ｒ1のより好ましい例は、炭素数１〜８のアルキル、非置換のフェニル、シクロペンチル、およびシクロヘキシルであり、最も好ましい例は炭素数１〜４のアルキルおよび非置換のフェニルである。炭素数１〜４のアルキルとしてはメチルが最も好ましい。そしてＬは、単結合、−Ｏ−、−ＣＨ2−、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）3−、−（ＣＨ2）4−、１，４−フェニレン、４，４’−ジフェニレン、４，４’−オキシ−１，１’−ジフェニレン、または式（ｃ）で示される基である。
【化３７】
2008202027.tif 000038
【００５４】
式（３−２）は次のように展開される。
【化３８】
2008202027.tif 000039
【００５５】
式（３−２−１）〜式（３−２−７）において、Ｒ1は式（３−２）におけるＲ1と同じ意味を有し、その好ましい例も同様である。ｋは１〜４の整数であり、Ｒ2はＲ1と同様に定義される基であり、ｍは１〜３０の整数である。そしてＸ22は、アルケニル含有基または炭素−炭素三重結合を有する基である。Ｘ22がアルケニル含有基であるとき、その例および好ましい例は前記の通りである。化合物（３−２−１）から化合物（３−２−７）のうち、化合物（３−２−７）が好ましい。この化合物を化合物（１−２）の相手として用いれば、柔軟な分子構造を有する重合体が得られる。
【００５６】
化合物（４−２）は、かご型構造のＰＳＱ誘導体である。
【化３９】
2008202027.tif 000040
式（４−２）において、Ｒ2は式（２−２）におけるＲ1と同様に定義される基である。Ｘ22の少なくとも２つはアルケニル含有基または炭素−炭素三重結合を有する基であり、Ｘ22の２つのみがアルケニル含有基であることが好ましい。そして、２つのアルケニル含有基が互いに離れた位置にあることがより好ましい。アルケニル含有基の例および好ましい例は前記の通りである。Ｘ22の残りは式（１−２）におけるＲと同様に定義される基であり、その好ましい例も同様である。ｅは０または１である。そして、ｎは３〜３０の整数であり、好ましいｎは４〜６である。
【００５７】
化合物（５−２）は、オクタシルセスキオキサンのかご型構造の１つの角が壊れた構造を有するケイ素化合物である。
【化４０】
2008202027.tif 000041
式（５−２）において、ＲおよびＲ1はそれぞれ式（１−２）におけるＲと同様に定義される基である。Ｘ32の少なくとも２つはアルケニル含有基または炭素−炭素三重結合であり、Ｘ32の残りはＲ1である。Ｘ32がアルケニル含有基であるとき、その例および好ましい例は前記の通りである。Ｒの好ましい例は、式（１−２）におけるＲの場合と同じである。Ｒ1の好ましい例は、式（２−２）におけるＲ1の場合と同じである。
【００５８】
化合物（６−２）は、オクタシルセスキオキサンのかご型構造の２つの角が壊れた構造を有するケイ素化合物である。
【化４１】
2008202027.tif 000042
式（６−２）において、ＲおよびＲ1はそれぞれ式（１−２）におけるＲと同様に定義される基である。Ｘ32の少なくとも２つはアルケニル含有基または炭素−炭素三重結合であり、Ｘ32の残りはＲ1である。Ｘ32がアルケニル含有基であるとき、その例および好ましい例は前記の通りである。Ｒの好ましい例は、式（１−２）におけるＲの場合と同じである。Ｒ1の好ましい例は、式（２−２）におけるＲ1の場合と同じである。
【００５９】
化合物（ｄ−１）〜化合物（ｄ−４）は、アルケニル基または炭素−炭素三重結合を有
する化合物のうち、上記のケイ素化合物以外の例である。
【化４２】
2008202027.tif 000043
式（ｄ−１）〜式（ｄ−４）のそれぞれにおいて、Ｒ3は炭素数１〜４０のアルキルまたは任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜４のアルキルで置き換えられてもよいフェニレンである；Ｒ4は炭素数１〜８のアルキルまたは任意の水素がハロゲンまたは炭素数１〜４のアルキルで置き換えられてもよいフェニルである；この炭素数１〜４０のアルキルおよび炭素数１〜８のアルキルのそれぞれにおいて、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−または−ＣＯＯ−で置き換えられてもよい。
【００６０】
これらの化合物の例を次に示す。下記の式において、ｋ１は１〜１２の整数である。
【化４３】
2008202027.tif 000044
ケイ素化合物以外であって、アルケニル基または炭素−炭素三重結合を有する化合物は、上記の化合物（ｄ−１）〜化合物（ｄ−４）に制限されない。例えば下記のような化合物でもよい。
【化４４】
2008202027.tif 000045
【００６１】
本発明で用いる化合物（１−１）および化合物（１−２）は、国際公開第03/024870号パンフレットに記載されている方法により製造することができる。化合物（４−１）および化合物（４−２）は、国際公開第03/004549号パンフレットに記載されている方法を参照して製造することができる。化合物（５−１）および化合物（５−２）は、特開2005-015738号公報に記載されている方法を参照して製造することができる。化合物（６−１）および化合物（６−２）は、国際公開第2004/024741号パンフレットに記載されている方法を参照して製造することができる。本発明で用いる化合物の一部は、化合物（１−０）
、化合物（６−１）および化合物（６−２）を除いて、ハイブリッド・プラスチック社などから入手することができる。
【００６２】
かご型ＰＳＱ重合体を得るためのヒドロシリル化重合に用いる溶剤は、反応の進行を阻害しないものであれば特に制限されない。好ましい溶剤は、ヘキサンやヘプタンなどの炭化水素系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、ジエチルエーテル、テトラハイドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキサンなどのエーテル系溶剤、塩化メチレン、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素系溶剤、酢酸エチルなどのエステル系溶剤などである。これらの溶剤は単独で使用しても、その複数を組み合わせて使用してもよい。これらの溶剤の中でも、芳香族炭化水素系溶剤、その中でもトルエンが最も好ましい。溶剤は必ずしも必要ではないが、使用する場合には溶剤に対する本発明の化合物の好ましい割合は、溶剤の重量に基づいて０．０５〜８０重量％である。より好ましい割合は３０〜７０重量％である。割合は、目的によって異なる。
【００６３】
ヒドロシリル化重合は室温で実施してもよい。重合を促進させるために加熱してもよい。重合による発熱または好ましくない重合等を制御するために冷却してもよい。ヒドロシリル化重合では、必要に応じて触媒を用いることができる。ヒドロシリル化触媒を添加することによって、重合をより容易に進行させることができる。好ましいヒドロシリル化触媒の例は、カルステッド（Karstedt）触媒、スパイヤー（Spier）触媒、ヘキサクロロプラチニック酸などであり、これらは一般的によく知られた触媒である。これらのヒドロシリル化触媒は、反応性が高いので少量添加すれば十分反応を進めることができる。その使用量は、触媒に含まれる遷移金属のヒドロシリル基に対する割合で、１０-9〜１モル％である。好ましい添加割合は１０-7〜１０-3モル％である。１０-9モル％は、重合を進行させることができ、容認できる時間内で終了させるために必要な添加割合の下限である。製造コストを低く抑えることを考慮すれば、この割合は１モル％以下である方がよい。
【００６４】
かご型構造の骨格を主鎖に導入することによって得られる重合体は、主鎖の動きが制限される等により剛直性が重合体に付与され、耐熱性や耐溶剤性が高くなると予測される。この効果をより大きく発現させるためには、化合物（１−０）の相手として、かご型構造を有する化合物を用いることが好ましい。好ましい組み合わせの１つの例は、化合物（１−２）、化合物（４−１）、化合物（５−１）および化合物（６−１）の少なくとも１つと化合物（１−１）との組み合わせである。好ましい組み合わせのもう１つの例は、化合物（４−２）、化合物（５−２）および化合物（６−２）の少なくとも１つと化合物（１−２）との組み合わせである。そして、化合物（１−１）と化合物（５−１）と（６−１）との組み合わせが特に好ましい。しかしながら、各反応成分の物性（分子鎖の長さ、硬さ、構成原子等）や反応条件等を調整することにより、重合体の柔軟性、透明性、誘電率、屈折率等を目的に応じて制御することも可能である。具体的に言えば、化合物（３−１）、化合物（３−２）、化合物（ｄ−１）または化合物（ｄ−２）を組み合わせて用いることにより、重合体の柔軟性を調製することができる。
【００６５】
なお、かご型ＰＳＱ重合体には、必要に応じて、初期の性状を損なわない範囲で重合体への他の成分、例えば、酸化防止剤、着色剤、充填剤等をブレンドして使用してもよい。
かご型構造の骨格を主鎖に導入することによって得られる重合体は、耐熱性などに優れるとともに、熱光学係数dn/dTが大きいため、光スイッチや光フィルターなどの光学素子材料として好適に使用することができる。
【００６６】
かご型ＰＳＱ重合体を素材とした光スイッチは、例えば、以下のようにして作製することができる。
まず、熱光学光スイッチにおける光分岐導波路に要求される条件に応じて、かご型ＰＳＱ重合体の屈折率調整を行い、コア・クラッド材として精密に制御された屈折率差を有す
る少なくとも２種のかご型ＰＳＱ重合体を準備する。屈折率差の大きさは導波すべき光のモードとコアの寸法に応じて決定される。本発明で用いられるかご型ＰＳＱ重合体の場合は、最終的に得られる光導波路薄膜の屈折率は、原料の組成、すなわちモノマー化合物の配合比で調整することが可能である。
まず、屈折率調整をしたクラッド材をシリコーンウェハ等の基板上に塗布し硬化させて下部クラッドを形成する。次いで、この下部クラッド上にコア材を塗布し硬化させる。続いて、コア上にエッチングマスクとなる層を形成し、フォトリソグラフィー等により導波路パターンに加工する。エッチングマスクとしては、有機フォトレジストまたは金属等が用いられる。さらに、コアを反応性イオンエッチングにより、例えば、図１に示されるようなＹ分岐型の光分岐導波路パターンに加工し、その上に上部クラッドを塗布し硬化させる。さらに、この光分岐導波路の入力導波路のクラッド上に金属薄膜をスパッタリングにて堆積し、フォトリソグラフィー等でパターニングしてヒーター電極を形成する。
【００６７】
また、かご型ＰＳＱ重合体を素材とした光フィルターは、例えば、以下のようにして作製することができる。
まず、かご型ＰＳＱ重合体の屈折率調整を行い、コア・クラッド材として精密に制御された屈折率差を有する少なくとも２種のかご型ＰＳＱ重合体を準備する。屈折率差の大きさはコアの寸法に応じて決定される。本発明で用いられるかご型ＰＳＱ重合体の場合、最終的に得られる光導波路薄膜の屈折率は、原料の組成、すなわちモノマー化合物の配合比で調整することが可能である。
まず、屈折率調整をしたクラッド材をシリコーンウェハ等の基板上に塗布し硬化させて下部クラッドを形成する。次いで、この下部クラッド上にコア材を塗布し硬化させる。続いて、コア上にエッチングマスクとなる層を形成し、フォトリソグラフィー等により、波長フィルターを構成する光導波路パターンに加工する。そのような光導波路パターンとしては、アレイ導波路格子のほか、非対称マッハ・ツェンダー干渉計等が挙げられる。エッチングマスクとしては、有機フォトレジストまたは金属等が用いられる。さらに、コアを反応性イオンエッチングにより所望の光導波路パターンに加工し、その上に上部クラッドを塗布し硬化させる。さらに温度調節器としてフィードバック回路を有するヒーターあるいはペルチエ素子等を具備させることにより、温度を変化させて透過波長を調節することが可能である。
【実施例】
【００６８】
実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって制限されない。
【００６９】
以下に実施例における試験方法を説明する。
（１）分子量の測定：ＧＰＣにより、数平均分子量（Ｍｎ）および重量平均分子量（Ｍｗ）を測定した。
装置：日本分光株式会社製、JASCO GULLIVER 1500 (インテリジェント示差屈折率計 RI-1530)
測定条件；
・カラム：東ソー製カラムＧ４０００ＨＸＬ、Ｇ３０００ＨＸＬ、Ｇ２５００ＨＸＬおよびＧ２０００ＨＸＬの４本をこの順序に接続して使用。
・カラム温度：４０℃
・展開溶剤：ＴＨＦ
・流量：１ｍｌ／ｍｉｎ
・標準物質：分子量既知のポリスチレン
（２）重量減の測定
装置：セイコーインスツルメンツ株式会社、ＳＳＣ／５２００（ＴＧ／ＤＴＡ２２０）
測定条件；
・昇温速度：１０℃／ｍｉｎ
（３）ガラス転移温度の測定
装置：ＤＭＡ（ＵＢＭ）ＤＶＥ−Ｖ４  ＦＴレオスペクトラー
測定条件；
・昇温速度：５℃／ｍｉｎ
・周波数１０Ｈｚ
（４）膜膨張の測定
装置：ＳＥＩＫＯ  ＴＭＡ１００
サンプル：フィルム厚み  １００μｍ
大きさ３ｍｍ  ｘ  １５ｍｍ
測定条件；
・温度：３０℃〜３００℃
・昇温速度：１０℃／ｍｉｎ
・測定荷重：０．５ｋｇ
（５）光学損失の測定（図６）
装置：ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ  光スペクトラムアナライザＱ８３８１Ａ
光源：ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ  白色光源ＴＱ８１１１
測定条件；
・測定波長：０．９μｍ〜１．６μｍ
・入射ファイバ：マルチモードファイバ（コア径：５０μｍφ、ＧＩ型）
・受光ファイバ：マルチモードファイバ（コア径：５０μｍφ、ＧＩ型）
・測定温度：室温（２５℃）
（６）透過率の測定（図７）
装置：島津製作所  紫外可視近赤外分光光度計ＵＶ−３６００
【００７０】
＜合成例１＞
式（１−０）に該当する化合物（７）（１２．１ｇ）と式（６−１）に該当する化合物（８）（３．３ｇ）と式（５−１）に該当する化合物（９）（３．８ｇ）をトルエン（９５．４ｇ）に溶解し、固形分濃度を２０重量％とした。この溶液を攪拌しながら８０℃まで加熱した後、カルステッド触媒（７μｌ）を添加して同温度で１００分攪拌した。これを室温まで冷却し、エバポレーターでトルエンを留去した後、減圧乾燥しフレーク状の重合体を得た。この重合体の分子量をＧＰＣにより測定したところ、Ｍｎ＝６３００、Ｍｗ＝５２６００であった。熱重量分析によると分解開始温度は３１５℃であった。この重合体をＰＳＱ３００１と名付けて以下の実験に使用した。
【化４５】
2008202027.tif 000046
【００７１】
＜合成例２＞
化合物（７）（１２．１ｇ）と化合物（８）（３．３ｇ）と化合物（１０）（３．８ｇ）をトルエン（９５．４ｇ）に溶解し、固形分濃度を２０重量％とした。この溶液を攪拌しながら８０℃まで加熱した後、カルステッド触媒（７μｌ）を添加して同温度で１００分攪拌した。これを室温まで冷却し、エバポレーターでトルエンを留去した後、減圧乾燥しフレーク状の重合体を得た。この重合体の分子量をＧＰＣにより測定したところ、Ｍｎ＝２６７０、Ｍｗ＝６８８０であった。熱重量分析によると分解開始温度は３６０℃であった。この重合体をＰＳＱ５００２と名付けて以下の実験に使用した。
【化４６】
2008202027.tif 000047
【００７２】
＜合成例３＞
化合物（７）（１２．１ｇ）と化合物（８）（３．３ｇ）と化合物（９）（３．８ｇ）
をトルエン（９５．４ｇ）に溶解し、固形分濃度を２０重量％とした。この溶液を攪拌しながら８０℃まで加熱した後、カルステッド触媒（７μｌ）を添加して同温度で１３０分攪拌した。これを室温まで冷却し、エバポレーターでトルエンを留去した後、減圧乾燥しフレーク状の重合体を得た。この重合体の分子量をＧＰＣにより測定したところ、Ｍｎ＝８４７０、Ｍｗ＝２５６０００であった。この重合体をＰＳＱ３００１−２と名付けて以下の実験に使用した。
【００７３】
実施例１
＜光学式薄膜物性測定装置による干渉スペクトルの測定＞
合成例１で得られたＰＳＱ３００１（２ｇ）を、２−アセトキシ−１−メトキシプロパンＰＧＭＥＡ（８ｇ）に溶解させ２０重量％溶液を得た。これをメンブランフィルターでろ過し、スピンコート（２０００回転、３０秒）によってシリコン基板上に塗布した。その後、真空乾燥して薄膜試料を作製した。
【００７４】
得られた薄膜の屈折率、膜厚、および熱光学係数（屈折率の温度変化）の値は、干渉スペクトルのシミュレーションによって算出した。干渉スペクトルの測定は図４に示されるような装置を使用した。また、光学顕微鏡、顕微鏡光ファイバーアダプター、分光器、加熱装置は以下の装置を使用した。
光学顕微鏡：OLYMPUS BX51M
顕微鏡光ファイバーアダプター：浜松ホトニクス  A6399
冷却型マルチチャンネル分光器（CCD部  Andor DV 401-BV,分光器部  ORIEL MS257）
顕微鏡用加熱装置（ジャパンハイテック  10033）
【００７５】
光学顕微鏡からの反射光を、顕微鏡光ファイバーアダプターから冷却型マルチチャンネル分光器の光ファイバに導入し、薄膜のない基板（シリコン）を参照として干渉スペクトルの測定を行った。
干渉スペクトルからの薄膜の屈折率、膜厚、および熱光学係数の算出は、Urbanek ら（Surface and Interface Analysis, 2004, vol. 36, p1102-1105）と同様な手法によって行った。その解析においては、基板のシリコンの光学データが必要であり、これには以下の文献のデータを用いた。
（１）シリコンの屈折率および消衰係数の波長分散E.D.Palik "Handbook of Optical Constants of Solids" (Academic Press, 1985) p.555（２）シリコンの熱光学係数
Thermo-optic  （TO） coefficient of c-SiG.E. Jellison.Jr. and H.H. Burke, J. Appl. Phys., 60(2), 841 (1986)Refractive index for c-Si is linear with temperature from 25 to 750℃
各温度で測定した干渉スペクトルから算出した膜厚の温度変化から、膜膨張係数を測定した。
【００７６】
ＰＳＱ３００１の熱光学係数は、ガラス転移温度（Ｔｇ）を境に変曲点を生じた。Ｔｇ以前では−２８０ｐｐｍ／Ｋであり、Ｔｇ後では−４２３ｐｐｍ／Ｋであった。
【００７７】
ＰＳＱ３００１の膜膨張係数もＴｇを境に変化した。Ｔｇ前では４１０ｐｐｍ／Ｋ、Ｔｇ後では６４３ｐｐｍ／Ｋである。
ＰＳＱ３００１の光学損失の波長依存性を図６に示す。これによるとＰＳＱ３００１は可視〜近赤外域に渡って低損失であり、光通信で使う代表的な使用波長である１．３μｍ、１．５５μｍで低損失であることがわかる。
ＰＳＱ３００１の波長と透過率との関係を図７に示す。これによるとＰＳＱ３００１は紫外、可視、赤外領域に渡って極めて透過性が高いことを示しており、光通信における光学材料として優れていることを示している。
【００７８】
実施例２
合成例１で得られたＰＳＱ３００１を、実施例１に記載の方法でシリコン基板上に製膜した後、２５０℃で１時間加熱処理を行った。得られた薄膜について、実施例１と同様に測定した。熱光学係数および膜膨張係数を表１に示す。なお、２５０℃での焼成工程を行うことで固相ヒドロシリル化反応が進行し、より高度に架橋された膜を得ることができる。
【００７９】
実施例３
合成例１で得られたＰＳＱ３００１を酢酸エチルに溶解し、活性炭を加えて1時間撹拌した。活性炭をろ別後、濃縮乾固し、活性炭処理ＰＳＱ３００１を得た。このＰＳＱを用いた以外は実施例１と同様に測定を行った。熱光学係数および膜膨張係数を表１に示す。なお、活性炭処理を行うことでヒドロシリル化触媒を吸着除去することができ、それによって架橋反応の更なる進行を防ぎ、重合時のポリマーの性状を維持することができる。
【００８０】
実施例４
実施例３で調製した活性炭処理ＰＳＱ３００１を用い、実施例１に記載の方法で製膜した後、２５０℃で１時間加熱処理を行った。続いて実施例１と同様に測定を行なった。熱光学係数および膜膨張係数の変化を表１に示す。
【００８１】
実施例５
合成例２で得られたＰＳＱ５００２を用いた以外は、実施例１と同様に測定を行なった。熱光学係数および膜膨張係数の変化を表１に示す。
【００８２】
実施例６
合成例２で得られたＰＳＱ５００２を、実施例１に記載の方法で製膜した後、２５０℃で１時間加熱処理を行った。続いて実施例１と同様に測定し、得られた熱光学係数および膜膨張係数の変化を表１に示す。
【００８３】
実施例７
合成例３で得られたＰＳＱ３００１−２を用いた以外は、実施例１と同様に測定を行なった。熱光学係数および膜膨張係数の変化を表１に示す。
【００８４】
実施例８
合成例３で得られたＰＳＱ３００１−２を、実施例１に記載の方法で製膜した後、２５０℃で１時間加熱処理を行った。続いて実施例１と同様に測定し、得られた熱光学係数および膜膨張係数の変化を表１に示す。
【００８５】
【表１】
2008202027.tif 000048
【００８６】
実施例９
ＰＳＱ３００１、活性炭処理ＰＳＱ３００１、ＰＳＱ３００１−２およびＰＳＱ５００２のガラス転移温度（Ｔｇ）を表２に示す。
【表２】
2008202027.tif 000049
【００８７】
実施例１０
実施例１〜８で得られた各ＰＳＱの熱光学係数および膜膨張係数を、高温から低温へ降温して測定した以外は、実施例１と同様に行なった。その結果を表３に示す。
【００８８】
【表３】
2008202027.tif 000050
【００８９】
実施例１１
実施例１で用いたＰＳＱ３００１の２０重量％ＰＧＭＥＡ溶液をスピンコート法によりシリコン基板に種々の回転数で塗布を行い、２５０℃で１時間焼成後の膜厚を測定した。
２０００回転／分では５．５μｍ、３０００回転／分の場合は４．４μｍの厚さの薄膜が得られた。
【００９０】
実施例１２
実施例５で用いたＰＳＱ５００２の２０重量％ＰＧＭＥＡ溶液をスピンコート法によりシリコン基板に種々の回転数で塗布を行い、２５０℃で１時間焼成後の膜厚を測定した。２０００回転／分では５．５μｍ、３０００回転／分の場合は４．５μｍの厚さの薄膜が得られた。
【００９１】
実施例１３
実施例１で用いたＰＳＱ３００１の６５重量％ＰＧＭＥＡ溶液をスピンコート法によりシリコン基板に種々の回転数で塗布を行い、２５０℃で１時間焼成後の膜厚を測定した。１０００回転／分では２１．３μｍ、２０００回転／分の場合は１３．３μｍ、２５００回転／分の場合は１０．２μｍの厚さの薄膜が得られた。
【００９２】
＜合成例４＞
攪拌器、滴下漏斗、温度計を具備した２リットル四つ口フラスコに化合物（１１）３１５ｇ、トルエン７００ｍｌを仕込んだ。攪拌して化合物（１１）を溶解させた後、水７００ｇを加えた。その後、１時間攪拌し、静置し水相を分離した。トルエン層を中和、水洗浄を行った後、エバポレーターでトルエンを留去した。さらに減圧乾燥しフレーク状の重合体を得た。この重合体の分子量をＧＰＣにより測定したところ、Ｍｎ＝１９００、Ｍｗ＝２５００であった。この重合体をＰＳＱ２００７３（化合物（１２））と名付けて実施例と同様な実験に使用した。
【化４７】
2008202027.tif 000051
【００９３】
比較例１
合成例４で得られたＰＳＱ２００７３を、ＰＧＭＥＡに２０重量％溶解し、実施例１記載の方法で熱光学係数、膜膨張係数を測定したところ、２５０℃焼成なしでは、熱光学係数が−３４６ｐｐｍ／Ｋ、膜膨張係数が５１２ｐｐｍ／Ｋであった。２５０℃焼成後では熱光学係数が−２１２ｐｐｍ／Ｋ、膜膨張係数が３３８ｐｐｍ／Ｋであった。
上記表１および表３に示された本願発明のＰＳＱは、Tg前後で熱光学係数等が大きく変化するのに対し、比較例のアモルファスＰＳＱは変化が見られなかった。熱光学係数の変化をスイッチに使う場合、その変化は大きいほど温度差を大きく取らなくとも光スイッチングに必要な屈折率変化を誘導できることから、有利であると考えられる。すなわち、本
願発明のＰＳＱは比較例のＰＳＱと比べて光スイッチなどの光学素子に適していることを意味している。
【００９４】
比較例２
比較例１で用いたＰＳＱ２００７３の２０重量％ＰＧＭＥＡ溶液をスピンコート法によりシリコン基板に種々の回転数で塗布を行い、２５０℃で１時間焼成後の膜厚を測定した。２０００回転／分では１．５μｍ、３０００回転／分の場合は１．１μｍの厚さの薄膜が得られた。
【００９５】
比較例３
ＰＳＱ３００１と５００２（共に２５０℃，１時間焼成）、およびＰＭＭＡの屈折率温度依存性を比較した結果を図５に示す。ＰＭＭＡの熱光学係数は−１１０ｐｐｍ／Ｋであった。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の光スイッチの透視斜視図。
【図２】本発明の光スイッチの平面図。
【図３】本発明の光スイッチの断面図。
【図４】実施例に使用した光学式薄膜物性測定装置の模式図。
【図５】各ＰＳＱとＰＭＭＡの屈折率の温度依存性を示す図。
【図６】ＰＳＱ３００１の光学損失の波長依存性を示す図。
【図７】ＰＳＱ３００１の波長と透過率との関係を示す図。
【符号の説明】
【００９７】
１・・・光スイッチ
２・・・入力導波路
３・・・出力導波路
４・・・ヒーター電極
５・・・クラッド
６・・・基板
【図１】
2008202027.tif 000072
【図２】
2008202027.tif 000073
【図３】
2008202027.tif 000074
【図４】
2008202027.tif 000075
【図５】
2008202027.tif 000076
【図６】
2008202027.tif 000077
【図７】
2008202027.tif 000078