(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異方性を有する液面の形成剤を液体に混合し、得られた混合液の表面に異方性を有する光を照射することにより異方性を有する液面を形成することを含む、異方性を有する液面の形成方法であって、
前記形成剤が、置換芳香族アゾ化合物を含み、且つ、有機溶剤を含まないか、沸点２００℃以下の有機溶剤の溶液である、異方性を有する液面の形成方法。
【請求項２】
前記混合液に含まれる不溶物が５０質量％未満であることを特徴とする請求項１に記載の異方性を有する液面の形成方法。
【請求項３】
前記光照射時に液面に固形分が存在しないことを特徴とする請求項１または２に記載の異方性を有する液面の形成方法。
【請求項４】
前記光の波長が３５０〜４００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の異方性を有する液面の形成方法。
【請求項５】
前記光を前記混合液の液面に対して特定の角度から照射することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の異方性を有する液面の形成方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の形成方法を行った後に、異方性を有する液面を乾燥させることを特徴とする異方性を有する表面の形成方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の形成方法を行った後に、重合させることを特徴とする異方性を有する表面の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶媒にポリマー或いはモノマーを添加した溶液状態で、溶液表面の熱物性に異方性を付与することのできる素材を提供するもので、偏光板などの光学フィルム、異方性伝熱フィルムなどの製造に用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
膜に異方性を付与する方法としてアゾ材料を使った光配向法がよく用いられる。例えば、光配向膜については、特許文献１に作製方法が開示されているが、通常は光配向性の材料を塗布した後、異方性を有する光を当てながら固定化する方法がある。特許文献２には、光学フィルム製造への応用例が開示されている。
光学フィルムなどの機能性膜の均一性が厳しく求められるものについては、塗布時の膜形成の均一性、形成した膜の溶媒が蒸発する乾燥過程での乾燥の均一性が重要であり、例えば表面活性剤のような液膜表面に選択的に多く吸着するポリマーを添加して物性を望ましい値に制御し、均一にする方法等が用いられる。光配向膜の異方性を評価する方法としては、屈折率、透過率等の変化を光学的に測定することで求めることができる。
【特許文献１】特開２００５−４９３８６号公報
【特許文献２】特開２００１−２９００２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
光配向膜の異方性の評価は、通常は乾燥した膜を光配向させながら重合させて機能を固定化した後に行うのが一般的であり、作製した膜トータルとしての異方性、配向性を評価する方法が通常用いられる。一方、光配向膜を光学フィルムなどに用いようとした場合、塗布後乾燥する過程で形成される膜の構造は非常に重要であり、より高い機能を発現させるのはその構造の制御が重要となってくる。膜の性能を決める要素として大きいのが、塗布〜乾燥に至る過程での熱物性であり、特に表面の物性を精密にコントロールすることが必要である。そのため、液膜状態において予め表面に光配向素材を選択的に吸着、偏在させ、表面近傍に偏在した素材を光配向させて、表面物性の異方性を発現させるようなことができれば、非常に高品質の膜を作製することができると考えられるものの、これまでそういった発想で用いられる素材はなく、またそういった素材の性能評価として、液膜トータルとして異方性を評価することは可能なものの、液膜状態において表面のみの情報を取り出し、表面物性の異方性や同時に発現する表面での光学異方性を計測する手段がなかったため。そのため、液膜状態で表面に選択的に吸着し、液膜状態でも表面に異方性を発現させるような素材の開発が進まなかった。液膜状態で、表面に、ある特定の素材を配列させる方法としては、ラングミュアーブロジェット法を使って単分子膜を作製する方法（Arthur W. Adamson, Alice P. Cast: Physical Chemistry of Surfaces (Wiley-Interscience, 1997) p.557）があるが、非常に特殊な素材しか利用できなかったり、光学フィルムなどの製造方法としては生産性が低すぎるという問題があった。
【０００４】
そこで本発明者らは、このような従来技術の課題を解決するために、簡単な方法で液体表面に異方性を発現させることができる方法とその方法に効果的に用いられる材料を開発することを本発明の目的として検討を進めた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために鋭意検討を行なった結果、本発明者らは、特定の構造を有する化合物を用いれば比較的容易に異方性を有する液体表面を形成しうることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、課題を解決する手段として、以下の本発明を提供するに至った。
【０００６】
［１］  置換芳香族アゾ化合物を含むことを特徴とする異方性を有する液面の形成剤。
［２］  前記置換芳香族アゾ化合物が置換アゾベンゼンであることを特徴とする［１］に記載の異方性を有する液面の形成剤。
［３］  前記置換芳香族アゾ化合物が重合性基を有することを特徴とする［１］または［２］に記載の異方性を有する液面の形成剤。
【０００７】
［４］  前記置換芳香族アゾ化合物が、フッ素原子を含む置換基で置換された芳香族アゾ化合物であることを特徴とする［３］に記載の異方性を有する液面の形成剤。
［５]  前記芳香族アゾ化合物が分子内にアゾ基を１つ有することを特徴とする［３］または［４］に記載の溶液表面の異方性付与剤。
［６]  前記芳香族アゾ化合物が分子内にアリーレン基を２つまたは３つ有することを特徴とする［３］〜［５］のいずれか一項に記載の異方性を有する液面の形成剤。
［７]  前記芳香族アゾ化合物が、下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする［３］〜［６］のいずれか一項に記載の異方性を有する液面の形成剤。
【化１】
0005224903.tif 000002
［式中、Ｒ1は、水素原子、シアノ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、Ｎ（ＣＨ3）2または下記一般式（２）で表される基であり、
【化２】
0005224903.tif 000003
Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，およびＬ4は、それぞれ独立して単結合，−Ｏ−，−Ｏ−ＣＯ−，−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−Ｓ−，−ＮＣＨ3−，−ＮＨ，−Ｎ（ＣＨ3）−ＣＯ−，−ＮＨ−ＣＯ−，−ＣＯ−Ｎ（ＣＨ3）−，−ＣＯ−ＮＨ−であり、Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3，およびＳ4は、それぞれ独立して単結合、または、置換もしくは無置換のアルキレン基であり、Ｑ1およびＱ2は、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子または重合性基であり、Ｍ1およびＭ2は、それぞれ独立して下記のいずれかの構造を有する連結基であり、
【化３】
0005224903.tif 000004
Ｒ2，Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立してフッ素原子、塩素原子、臭素原子、−ＣＨ3，−ＯＣＨ3，−ＣＮであり、ｐ２，ｐ３およびｐ４は、それぞれ独立して、０〜４のいずれかの整数であり、ｍ，ｎは、それぞれ独立して０〜３のいずれかの整数である。］
【０００８】
［８]  前記芳香族アゾ構造がアゾ基を１つ有することを特徴とする［７］に記載の異方性を有する液面の形成剤。
［９]  前記芳香族アゾ構造がアリーレン基を２つまたは３つ有することを特徴とする［７］または［８］に記載の異方性を有する液面の形成剤。
［１０］  前記ポリマーの数平均分子量が２０００〜１０００００であることを特徴とする［７］〜［９］のいずれか一項に記載の異方性を有する液面の形成剤。
［１１]  前記ポリマーが、下記一般式（３）で表される構造単位を有することを特徴とする［７］〜［１０］のいずれか一項に記載の異方性を有する液面の形成剤。
【化４】
0005224903.tif 000005
［式中、Ｒ5は、水素原子またはメチル基であり、Ｌ5は、−Ｏ−、−ＮＲ7−（Ｒ7は、水素原子またはメチル基である）、または−Ｓ−であり、Ｘは、それぞれ独立に単結合、または、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ2−、−ＮＨ−、−ＣＨ2−、−ＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−および−Ｃ≡Ｃ−からなる群より選択される１つの連結基または２つ以上が連結した連結基を表し、連結基が水素原子を含むときは、該水素原子は置換基で置換されていてもよく、Ｌ6は、単結合、−Ｏ−、−ＮＲ8−（Ｒ8は水素原子またはメチル基である）、−Ｓ−、−ＯＣＯ2−、−ＣＯ2−、または−ＯＣＯ−であり、Ｒ6は水素原子、無置換あるいは置換のアルキレン基、−ＣＮ、−ＮＯ2、無置換あるいは置換のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、−ＣＦ3、−ＣＯ2Ｒ9（Ｒ9は、無置換あるいは置換のアルキル基）、−Ｃ≡Ｃ−Ｒ10（Ｒ10は水素原子、または無置換あるいは置換のアルキル基である）、あるいは
【化５】
0005224903.tif 000006
である。］
［１２]  前記置換芳香族アゾ化合物を溶媒に溶解した溶液であることを特徴とする［１］〜［１１］のいずれか一項に記載の異方性を有する液面の形成剤。
［１３]  前記溶媒が、沸点２００℃以下の有機溶剤を含むことを特徴とする［１２］に記載の異方性を有する液面の形成剤。
【０００９】
［１４]  ［１］〜［１３］のいずれか一項に記載の異方性を有する液面の形成剤を液体に混合し、得られた混合液の表面に異方性を有する光を照射することにより、異方性を有する液面を形成することを特徴とする異方性を有する液面の形成方法。
［１５]  前記混合液に含まれる不溶物が５０質量％未満であることを特徴とする［１４］に記載の異方性を有する液面の形成方法。
［１６]  前記光照射時に液面に固形分が存在しないことを特徴とする［１４］または［１５］に記載の異方性を有する液面の形成方法。
［１７]  前記光の波長が３５０〜４００ｎｍであることを特徴とする［１４］〜［１６］のいずれか一項に記載の異方性を有する液面の形成方法。
［１８]  前記光を前記混合液の液面に対して特定の角度から照射することを特徴とする［１４］〜［１７］のいずれか一項に記載の異方性を有する液面の形成方法。
［１９]  ［１４］〜［１８］のいずれか一項に記載の形成方法を行った後に、異方性を有する液面を乾燥させることを特徴とする異方性を有する表面の形成方法。
［２０]  ［１４］〜［１８］のいずれか一項に記載の形成方法を行った後に、重合させることを特徴とする異方性を有する表面の形成方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の異方性を有する液面の形成剤を液体に混合して異方性を有する光を照射することにより、異方性を有する液体表面に容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下において、本発明の異方性を有する液面の形成剤とその使用方法について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【００１２】
［置換芳香族アゾ化合物］
（構造の特徴）
本発明の異方性を有する液面の形成剤は、置換芳香族アゾ化合物を含有する。
本発明で用いる置換芳香族アゾ化合物は、少なくとも１つのアゾ基と、少なくとも１つの芳香環と、その芳香環に結合する少なくとも１つの置換基を有する化合物である。ここでいう芳香環は、単環であっても多環（融合環）であってもよいが、単環であることが好ましい。本発明で用いる置換芳香族アゾ化合物は、２つ以上の芳香環を有することが好ましく、２つの芳香環がアゾ基を挟んでいるアゾベンゼン構造を含むことが好ましい。置換基は、その長さを選択することにより置換芳香族アゾ化合物の鎖長を調整することができる。例えば、アゾベンゼン構造を含む置換芳香族アゾ化合物であれば、アゾ基を挟む各芳香環がそれぞれ置換基を有することが好ましい。置換基には、エチレン性不飽和結合などの重合性基が含まれていてもよい。
【００１３】
本発明で用いる置換芳香族アゾ化合物は、ポリマーであってもよいし、非ポリマーの低分子化合物であってもよい。以下において、本発明で用いる置換芳香族アゾ化合物を低分子化合物とポリマーに分けて詳しく説明する。
【００１４】
（低分子化合物）
低分子である置換芳香族アゾ化合物は、フッ素原子を含む置換基で置換された芳香族アゾ化合物であることが特に好ましい。フッ素原子を含む置換基で置換されることにより、置換芳香族アゾ化合物が液体表面に偏在しやすくなり、また、光を照射したときの配向性が良くなるという利点がある。低分子である置換芳香族アゾ化合物に含まれるフッ素原子の数は、１〜８００であることが好ましく１〜１００であることがより好ましく、１〜５０であることがさらに好ましい。フッ素原子の置換位置は鎖中であっても側鎖であっても末端であってもよいが、特に末端であることが好ましい。末端にフッ素原子を有する場合は、分子鎖の両末端にフッ素原子を有していてもよいし、片末端にだけフッ素原子を有していてもよい。フッ素原子を含む置換基として、ＣＦ3、ＣＦ2ＣＦ3、ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3、ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3、ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3、ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3などのパーフルオロアルキレン基や、ＣＦ2Ｈ、ＣＦ2ＣＦ2Ｈ、ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｈ、ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｈ、ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｈ、ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｈのように末端の１原子が水素原子に置換されたパーフルオロアルキレン基を好ましい例として挙げることができる。
【００１５】
低分子である置換芳香族アゾ化合物は、分子内に複数のアゾ基を有するものであってもよいが、好ましいのは分子内にアゾ基を１つ有するものである。上記のように、アゾ基を２つの芳香環で挟んだアゾベンゼン構造を有するものであることがより好ましい。
低分子である置換芳香族アゾ化合物は、分子内にアリーレン基を２〜６つ有するものが好ましく、２〜４つ有するものがより好ましく、２つまたは３つ有するものがさらに好ましい。アリーレン基はフェニル基であることが好ましい。
【００１６】
低分子である置換芳香族アゾ化合物の好ましい構造として、下記一般式（１）で表される構造を挙げることができる。
【００１７】
【化６】
0005224903.tif 000007
【００１８】
一般式（１）中、Ｒ1は、水素原子、シアノ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、Ｎ（ＣＨ3）2または下記一般式（２）で表される基である。Ｒ1は、水素原子、シアノ基、フッ素原子、塩素原子、Ｎ（ＣＨ3）2または下記一般式（２）で表される基であることが好ましく、水素原子、シアノ基、フッ素原子または下記一般式（２）で表される基であることがさらに好ましい。
【化７】
0005224903.tif 000008
【００１９】
Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，およびＬ4は、それぞれ独立して単結合，−Ｏ−，−Ｏ−ＣＯ−，−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−Ｓ−，−ＮＣＨ3−，−ＮＨ，−Ｎ（ＣＨ3）−ＣＯ−，−ＮＨ−ＣＯ−，−ＣＯ−Ｎ（ＣＨ3）−，−ＣＯ−ＮＨ−である。Ｌ1およびＬ3は、それぞれ独立して単結合，−Ｏ−，−Ｏ−ＣＯ−，−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−であることが好ましく、単結合，−Ｏ−，−Ｏ−ＣＯ−，−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−であることがさらに好ましい。Ｌ2およびＬ4は、それぞれ独立して単結合，−Ｏ−，−Ｏ−ＣＯ−，−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−であることが好ましく、単結合，−Ｏ−，−Ｏ−ＣＯ−，−ＣＯ−Ｏ−であることがさらに好ましい。
【００２０】
Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3，およびＳ4は、それぞれ独立して単結合、または、置換もしくは無置換のアルキレン基である。置換もしくは無置換のアルキレン基は、炭素数が１〜１２個であるものが好ましい。置換アルキレン基は、アルキレン基の−ＣＨ2−のＨがＣＨ3，ＯＣＨ3，ＣＮ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒに置換されたもの、または、隣接していない−ＣＨ2−が−Ｏ−，−Ｓ−に置き換わったものであることが好ましい。Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3，またはＳ4は、それぞれ独立して単結合、炭素数１〜１０個の無置換アルキレン基、または炭素数１〜１０個の置換アルキレン基のうち１〜１０個の−ＣＨ2−が−ＣＦ2−に置換されたもの、または、−（ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ2）−である置換アルキレン基が好ましい。
【００２１】
Ｑ1およびＱ2は、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子または重合性基である。重合性基としては、
【化８】
0005224903.tif 000009
が好ましく、
【化９】
0005224903.tif 000010
がさらに好ましい。
【００２２】
Ｍ1およびＭ2は、それぞれ独立して下記のいずれかの構造を有する連結基である。
【００２３】
【化１０】
0005224903.tif 000011
【００２４】
Ｍ1およびＭ2は、
【化１１】
0005224903.tif 000012
が好ましく、
【化１２】
0005224903.tif 000013
がさらに好ましい。
【００２５】
Ｒ2，Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立してフッ素原子、塩素原子、臭素原子、−ＣＨ3，−ＯＣＨ3，−ＣＮである。Ｒ2，Ｒ3およびＲ4は、フッ素原子，塩素原子、−ＣＨ3，−ＯＣＨ3，−ＣＮが好ましく、フッ素原子、−ＣＨ3，−ＯＣＨ3，−ＣＮがさらに好ましい。
【００２６】
ｐ２，ｐ３およびｐ４は、それぞれ独立して、０〜４のいずれかの整数であり、０〜２のいずれかの整数が好ましく、０または１であることがさらに好ましい。
【００２７】
ｍ，ｎは、それぞれ独立して０〜３のいずれかの整数であり、０〜２のいずれかの整数が好ましく、０または１であることがさらに好ましい。
【００２８】
以下に一般式（１）で表される置換芳香族アゾ化合物の具体例を示すが、本発明で用いることができる置換芳香族アゾ化合物は以下に限定されるものではない。
【００２９】
【化１３】
0005224903.tif 000014
【００３０】
【化１４】
0005224903.tif 000015
【００３１】
【化１５】
0005224903.tif 000016
【００３２】
（ポリマー）
ポリマーである置換芳香族アゾ化合物は、側鎖である置換芳香族アゾ構造内に複数のアゾ基を有するものであってもよいが、好ましいのは側鎖にアゾ基を１つ有するものである。上記のように、アゾ基を２つの芳香環で挟んだアゾベンゼン構造を含むものであることがより好ましい。
【００３３】
ポリマーである置換芳香族アゾ化合物は、側鎖である置換芳香族アゾ構造内にアリーレン基を２〜６つ有するものが好ましく、２〜４つ有するものがより好ましく、２つまたは３つ有するものがさらに好ましい。アリーレン基はフェニル基であることが好ましい。
【００３４】
ポリマーである置換芳香族アゾ化合物は、主鎖がアルキレン基であるものが好ましい。
ポリマーである置換芳香族アゾ化合物は、数平均分子量が２０００〜１０００００であることが好ましく、２０００〜５００００であることがより好ましく、２０００〜３００００であることがさらに好ましい。
【００３５】
ポリマーである置換芳香族アゾ化合物の好ましい例として、下記一般式（３）で表される構造単位を有するポリマーを挙げることができる。
【００３６】
【化１６】
0005224903.tif 000017
【００３７】
一般式（３）中、Ｒ5は、水素原子またはメチル基である。
Ｌ5は、−Ｏ−、−ＮＲ7−（Ｒ7は、水素原子またはメチル基である）、または−Ｓ−である。Ｌ5は、−Ｏ−、−ＮＲ7−（Ｒ7は、水素原子またはメチル基）が好ましく、−Ｏ−がさらに好ましい。
【００３８】
Ｘは、それぞれ独立に単結合、または、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ2−、−ＮＨ−、−ＣＨ2−、−ＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−および−Ｃ≡Ｃ−からなる群より選択される１つの連結基または２つ以上が連結した連結基を表す。ここで、−ＮＨ−、−ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。このような置換基として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のハロゲン原子で置換されたアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数２〜６のアシル基、炭素数１〜６のアルキルチオ基、炭素数２〜６のアシルオキシ基が好ましい例として挙げられ、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のアルキル基がより好ましい。
Ｘの炭素数は０〜２０であることが好ましく、０〜１５であることがより好ましく、０〜１０であることがさらに好ましい。より好ましくは、Ｘは、単結合、または、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＣＨ2−および−ＣＦ2−からなる群より選択される１つの連結基または２つ以上が連結した連結基であり、かつ、炭素数０〜１０である場合である。特に好ましくは、Ｘは、単結合または、−ＣＨ2−および−ＣＦ2−の組み合わせからなるからなる炭素数１〜１０のアルキレン基である。ここでいう−ＣＨ2−および−ＣＦ2−の組み合わせはどちらか一方のみで構成されてもよい。
【００３９】
Ｌ6は、単結合、−Ｏ−、−ＮＲ8−（Ｒ8は水素原子またはメチル基である）、−Ｓ−、−ＯＣＯ2−、−ＣＯ2−、または−ＯＣＯ−であり、単結合、−Ｏ−であることがさらに好ましい。
【００４０】
Ｒ6は水素原子、無置換あるいは置換のアルキレン基、−ＣＮ、−ＮＯ2、無置換あるいは置換のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、−ＣＦ3、−ＣＯ2Ｒ9（Ｒ9は、無置換あるいは置換のアルキル基）、−Ｃ≡Ｃ−Ｒ10（Ｒ10は水素原子、または無置換あるいは置換のアルキル基である）、あるいは
【化１７】
0005224903.tif 000018
である。Ｒ6は、水素原子、−ＣＮ、−ＮＯ2、置換のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、−ＣＦ3、−ＣＯ2Ｒ9（Ｒ9は無置換あるいは置換のアルキル基である）、−Ｃ≡Ｃ−Ｒ10（Ｒ10は水素原子、または無置換あるいは置換のアルキル基である）、あるいは
【化１８】
0005224903.tif 000019
であることが好ましく、−ＣＮ、フッ素原子、置換のアルコキシ基であることがさらに好ましい。Ｒ6で表される無置換あるいは置換のアルキレン基、Ｒ6で表される無置換あるいは置換のアルコキシ基、Ｒ9、Ｒ10、およびＲ11で表される無置換あるいは置換のアルキル基の炭素数は、１〜２０であることが好ましく、１〜１５であることがより好ましく１〜８であることがさらに好ましい。Ｒ6で表される置換のアルキレン基、Ｒ6で表される置換のアルコキシ基、Ｒ9、Ｒ10、およびＲ11で表される置換のアルキル基は、アルキレン基またはアルコキシ基の−ＣＨ2−のＨがＣＨ3，ＯＣＨ3，ＣＮ，フッ素原子、塩素原子、臭素原子または重合性基に置換されたもの、あるいは、隣接していない−ＣＨ2−が−Ｏ−，−Ｓ−に置き換わったものであることが好ましい。
【００４１】
ここでいう重合性基としては、
【化１９】
0005224903.tif 000020
を挙げることができ、
【化２０】
0005224903.tif 000021
が好ましく、
【化２１】
0005224903.tif 000022
がさらに好ましい。
【００４２】
以下に一般式（３）で表される構造単位の具体例を示すが、本発明でポリマーに採用することができる構造単位は以下に限定されるものではない。
【００４３】
【化２２】
0005224903.tif 000023
【００４４】
【化２３】
0005224903.tif 000024
【００４５】
【化２４】
0005224903.tif 000025
【００４６】
［異方性を有する液面の形成剤］
本発明の異方性を有する液面の形成剤は、上記の置換芳香族アゾ化合物を含むことを特徴とする。本発明の異方性を有する液面の形成剤は、上記の置換芳香族アゾ化合物のみからなるものであってもよいし、溶媒に溶解させた溶液であってもよい。
【００４７】
溶媒を用いる場合は、沸点２００℃以下の有機溶剤を用いることが好ましく、低沸点であるものがより好ましい。低沸点の溶媒としては、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランなどを挙げることができる。溶媒は２種以上を組み合わせて用いても構わない。
【００４８】
置換芳香族アゾ化合物は２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、溶液には、上記の置換芳香族アゾ化合物以外の化合物を溶解ないし分散させてもよい。
【００４９】
［異方性を有する液面の形成方法］
本発明の異方性を有する液面の形成剤を液体に混合し、得られた混合液の表面に異方性を有する光を照射することにより、異方性を有する液面を形成することができる。
【００５０】
本発明の異方性を有する液面の形成剤が固体である場合は、異方性を有する液面を形成したい液体に固体状の形成剤を添加して溶解させる。このとき、十分に溶解するように攪拌したり、加熱したりすることができる。また、本発明の異方性を有する液面の形成剤が溶液である場合は、異方性を有する液面を形成したい液体と混合すればよい。なお、異方性を有する液面の形成剤の溶媒と、液体は同じ化学種であることが好ましいが、互いに混和しうるものであればよい。
【００５１】
本発明の異方性を有する液面の形成剤と、異方性を有する液面を形成したい液体との混合液は、混合後静置したときに液面に固形分が存在しないものであることが好ましい。混合液に存在する不溶物の総量は、混合液全体の５０質量％未満であることが好ましく、２０質量％未満であることがより好ましく、５質量％未満であることがさらに好ましく、１％質量％未満であることがさらにより好ましい。
【００５２】
次いで、混合液の表面に異方性を有する光を照射することにより、異方性を有する液面を形成する。
照射角度は、用途により適宜変更可能である。例えば、本発明の素材は、斜め方向からの偏光または非偏光の光照射を施すことで方位角およびチルト角を制御した液晶用光配向膜となる。斜め方向からの偏光照射とは、偏光方向の軸と基板法線方向の軸が同一平面上になるような照射である。斜め方向からの偏光照射は、基板法線方向に対して、１０〜７０度であることが好ましく、２０〜６０度であることがより好ましく、２０〜５０度であることが特に好ましい。照射する光は、波長が３５０ｎｍ〜４００ｎｍの近紫外光が特に好ましい。光源としては例えば、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ＫｒＦやＡｒＦなどによる紫外線レーザーなどが挙げられる。このような光源から得た紫外光や可視光は干渉フィルタや色フィルタなどを用いて、照射する波長範囲を制限しても良い。また、これらの光源からの光に、偏光フィルタや偏光プリズムを用いることで直線偏光が得られる。照射エネルギーは、１０ｍＪ／ｃｍ2〜１０００ｍＪ／ｃｍ2であり、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５００ｍＪ／ｃｍ2であることがより好ましい。照度は５〜１０００ｍＷ／ｃｍ2であることが好ましく、１０〜５００ｍＷ／ｃｍ2であることがより好ましい。
【００５３】
液面が異方性を有することについては、後述する実施例に記載の方法により確認することができる。
【００５４】
異方性を有する液面を形成した後は、乾燥させることができる。乾燥の方法は特に制限されず、通常用いられる方法を適宜選択して採用することができる。
【００５５】
［重合］
本発明の置換芳香族アゾ化合物が重合性基を有する場合、異方性を有する液面を形成した後に、溶液状態または乾膜状態で重合させてもよい。重合方法として、本発明の異方性を有する表面の形成剤中に重合開始剤を含有させておき重合させる方法や、乾膜に重合開始剤の溶液を塗布し重合させる方法などが挙げられる。
【００５６】
重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤やカチオン重合開始剤があり、それぞれ、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。ラジカル重合における熱重合開始剤の例には、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）等が挙げられる。また、カチオン重合における熱重合開始剤の例には、ベンジルスルホニウム塩系化合物などが挙げられる。光重合開始剤の例には、有機スルフォニウム塩系、ヨードニウム塩系、フォスフォニウム塩系等を例示する事ができる。これら化合物の対イオンとしては、ＳｂＦ6-、ＰＦ6-、ＢＦ6-等が挙げられる。重合開始剤の添加量は、本発明で用いる置換芳香族アゾ化合物に対して、０．１〜１０重量％であり、０．１〜８重量％であることが好ましく、０．１〜７重量％であることがさらに好ましい。重合のための光照射には、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、１０ｍＪ／ｃｍ2〜１０Ｊ／ｃｍ2であることが好ましく、５０ｍＪ／ｃｍ2〜５Ｊ／ｃｍ2であることがさらに好ましい。照度は１０〜１０００ｍＷ／ｃｍ2であることが好ましく、２０〜５００ｍＷ／ｃｍ2であることがより好ましく、２５〜３５０ｍＷ／ｃｍ2であることがさらに好ましい。照射波長としては２５０〜４５０ｎｍにピークを有することが好ましく、３００〜４１０ｎｍにピークを有することがさらに好ましい。重合反応を促進するため、窒素雰囲気下あるいは加熱条件下で光照射を実施してもよい。また、重合に関しては、重合開始剤を添加せず、加熱重合を行ってもよく、加熱温度は、５０〜２４０℃であり、８０〜２００℃が好ましく、８０〜１９０℃であることがさらに好ましい。
【００５７】
［配向膜の用途］
上記方法により表面が配向した材料を得ることができる。このような配向材料は、例えばＶＡ用光配向膜などとして幅広く利用することが可能である。なかでも、ＶＡ用光配向膜などの光学フィルムとして好ましく利用することが可能である。すなわち、本発明の異方性を有する液面の形成剤を用いれば、溶液の状態で溶液表面において異方性を効率良く発現させることができるため、非常に高機能なフィルムを作製することができる。
【実施例】
【００５８】
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
【００５９】
（用いた化合物）
本発明の条件を満たす置換芳香族アゾ化合物として上記例示化合物（１−５）［以下において化合物２という］および上記例示化合物（４−１１）［以下において化合物３という］を用意し、比較化合物として下記の化合物１を用意した。
【化２５】
0005224903.tif 000026
【００６０】
（評価方法１）
化合物１を脱水２−ブタノン（和光純薬工業製）に溶解させた。その後、ＬＥＤ方式のＵＶ照射器（キーエンス社製、ＵＶ−４００、φ８ｍｍプローブ、９９％出力設定）を用いて、図１に示すように、ＸＹ面に対して１５度傾斜した＋Ｘ軸上の地点より液体表面に向けて光照射した（＋Ｘ方向からの照射）。図１の装置は、偏光波面が一致している入射光と参照光を、液体表面の同じ照射位置に互いに異なる入射角で入射させ、液体表面から鏡面反射された参照光とその方向に散乱された入射光の散乱光とを干渉させて光ヘテロダイン信号を検出することができる装置である。
また、同じ方法により化合物１の２−ブタノン溶液を調製した後、同じ光をＸＹ面に対して１５度傾斜した＋Ｙ軸上の地点より液体表面に向けて照射した（＋Ｙ方向からの照射）。
図２の装置を用いて、＋Ｘ方向からの光照射により得られたサンプルと、＋Ｙ方向からの光照射により得られたサンプルの物性の違いをＦＦＴ処理後のスペクトルから算出して比較した。各サンプルについて、光照射前と光照射後について測定を行った。
さらに、以上の比較を、化合物１のかわりに化合物２を用いて行った。
結果を下記表１に示す。
【００６１】
【表１】
0005224903.tif 000027
【００６２】
（評価方法２）
上記評価方法１と同様にして、化合物１と化合物３の２−ブタノン溶液を調製し、光照射を行った。評価方法１と同様に＋Ｘ方向から光照射を行い、このときのＳｔｏｋｅｓとａｎｔｉ−Ｓｔｏｋｅｓ（つまり＋Ｘ方向と−Ｘ方向の波の進行方向の違い）を比較した。測定に際しては、図３に示す装置を用いた。すなわち、図１の光学系に音響工光学素子（ＡＯＭ、Ｉｓｏｍｅｔ社製１２０５−１０５４）３０，３１を挿入し周波数シフターとして用いた。各サンプルについて、光照射前と光照射後について測定を行った。
結果を下記表２に示す。
【００６３】
【表２】
0005224903.tif 000028
【００６４】
表１および表２の結果から明らかなように、本発明の条件を満たす置換芳香族アゾ化合物を用いた場合には、該化合物が液体表面に選択的に吸着し、異方性を発現することが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の異方性を有する液体表面の形成剤を用いれば、液体と混合して異方性を有する光を照射するだけで簡単に液体表面に異方性を発現させることができる。本発明によれば、溶液の状態で溶液表面の異方性を効率良く発現させることができるため、非常に高機能なフィルムを作製することが可能である。よって、本発明は産業上の利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】光照射方向を説明する斜視図である。
【図２】液体表面の物性を測定するための装置を示す概略図である。
【図３】液体表面の物性を測定するための別の装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  ＹＡＧレーザ
２，１３  λ／２板
３，４，１１，１２，１６，２１  ミラー
８  偏光ビームスプリッター
９，１０，１４，１５，２０  ピンホール
１７  ＦＦＴ
１８  増幅器／フィルター
１９  フォトマル
２２  試料
３０，３１  音響光学素子
４０  ランプ
【図１】
0005224903.tif 000029
【図２】
0005224903.tif 000030
【図３】
0005224903.tif 000031