(57)【要約】  本発明は、可撓性及び／又は屈曲性を有する液晶性組成物、及びその製造方法を提供する。本発明は、環状分子、該環状分子を串刺し状に包接する直鎖状分子、及び該直鎖状分子から環状分子が脱離しないように直鎖状分子の両端に配置される封鎖基を有するポリロタキサン；及び液晶性物質；を有する液晶性組成物であって、ポリロタキサンは、環状分子が液晶性物質との相溶性を発現する基、例えばメソゲン基、具体的には以下の式１〜３で表されるビフェニル基を有する、液晶性組成物を提供する。2007100136.tif 000010
2007100136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状分子、該環状分子を串刺し状に包接する直鎖状 分子、及び該直鎖状分子から前記環状分子が脱離しないように直鎖状分子の両端に配置される封鎖基を有するポリロタキサン；及び液晶性物質；を有する液晶性組成物であって、前記ポリロタキサンは、前記環状分子が前記液晶性物質との相溶性を発現する基を有する、液晶性組成物。
【請求項２】
液晶性物質との相溶性を発現する基がメソゲン基である請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記メソゲン基は、Ａ−Ｘ−Ｂ−Ｃ−Ｙ−（式中、Ａ及びＢは６員環であり、Ｃは単結合又は直鎖状基であり、Ｘ及びＹは結合基である）で表される基である請求項１又は２記載の組成物。
【請求項４】
前記Ａ及びＢの６員環は、各々独立に、置換されていてもよい、 飽和又は不飽和の同素環又は複素環である請求項３記載の組成物。
【請求項５】
前記Ｃは、該Ｃの直鎖を形成する元素の数が０〜１００個である請求項３又は４記載の組成物。
【請求項６】
前記Ｘは、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｎ＝Ｎ−、アゾキシ基、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＨ−及び−Ｃ≡Ｃ−からなる群から選ばれる請求項３〜５のいずれか１項記載の組成物。
【請求項７】
前記Ｙは、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−及び−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−からなる群から選ばれる請求項３〜６記載の組成物。
【請求項８】
前記Ａ−Ｘ−Ｂ−は、Ｄ−１〜Ｄ−２０（式中、Ｒ１〜Ｒ２０は、各々独立に置換基を表す）からなる群から選ばれる請求項３〜７記載の組成物。
【化１】
2007100136.tif 000007
【請求項９】
前記メソゲン基が以下の式１〜式３（式中、ｎは１〜２０の整数であり、ｍは１〜１０の整数であり、Ｒ２１、Ｒ２３及びＲ２５は、各々独立に、０〜５個の置換基であり、Ｒ２２、Ｒ２４及びＲ２６は、各々独立に、０〜４個の置換基である）で表されるビフェニル置換基のいずれかである請求項１〜８のいずれか１項記載の組成物。
【化２】
2007100136.tif 000008
【請求項１０】
前記ビフェニル置換基が式１で表され、Ｒ２１が１個であり、ｐ位に存在し且つシアノ基であり、Ｒ２２が０個である請求項９記載の組成物。
【請求項１１】
前記ビフェニル置換基が式２で表され、ｎが２〜１０の整数であり、Ｒ２３が１個であり、ｐ位に存在し且つシアノ基であり、Ｒ２４が０個である請求項９記載の組成物。
【請求項１２】
前記ビフェニル置換基が式３で表され、ｍが１〜５の整数であり、Ｒ２５が１個であり、ｐ位に存在し且つシアノ基であり、Ｒ２６が０個である請求項９記載の組成物。
【請求項１３】
液晶性物質が、アゾ化合物群、アゾキシ化合物群、p-置換安息香酸エステルの置換体群、コレステリルエステル類、p-置換ビフェニル類、シクロヘキサンカルボン酸エステルの置換体群、シッフ塩基類、p-置換シクロヘキシル-p-置換フェニル類、2-フェニル置換-1,3-ジオキサン置換体群、及びフェニルピリミジン類からなる群から選ばれる、少なくとも１種である請求項１〜１２のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１４】
液晶性物質が、式Ｃ−１、Ｃ−２、Ｅ、Ｆ−１、Ｆ−２、Ｇ又はＨ（式中、Ｘ５〜Ｘ８及びＸ１０〜Ｘ１９は各々独立に、シアノ基、Ｆ、Ｃｌ、炭 素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルカルボニルオキシ基又はアルキルオキシカルボニル基、炭素数１〜２０のフルオロカーボン、もしくはニトロ基を示す）である請求項１〜１３のいずれか１項記載の組成物。
【化３】
2007100136.tif 000009
【請求項１５】
前記液晶性物質が、架橋ポリロタキサン中に存在する請求項１〜１４のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１６】
前記ポリロタキサンの少なくとも一部が、該ポリロタキサン同士で架橋する架橋ポリロタキサンである請求項１〜１５のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１７】
前記直鎖状分子が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸、セルロース系樹脂、ポリアクリル  アミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び／またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等；及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘導体からなる群から選ばれる請求項１〜１６のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１８】
前記直鎖状分子は、その分子量が５００以上である請求項１〜１７のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１９】
前記封鎖基が、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、ピレン類、置換ベンゼン類、置換されていてもよい多核芳香族類、及びステロイド類からなる群から選ばれる請求項１〜１８のいずれか１項記載の組成物。
【請求項２０】
前記環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子である請求項１〜１９のいずれか１項記載の組成物。
【請求項２１】
前記環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子であり、該シクロデキストリン分子がα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキストリン、並びにその誘導体からなる群から選ばれる請求項１〜２０のいずれか１項記載の組成物。
【請求項２２】
前記環状分子が置換されていてもよいα−シクロデキストリンであり、前記直鎖状分子がポリエチレングリコールである請求項１〜２１のいずれか１項記載の組成物。
【請求項２３】
前記環状分子が前記直鎖状分子により串刺し状に包接される際に前記環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、前記環状分子が０．０１〜０．９９の量で前記直鎖状分子に串刺し状に包接される請求項１〜２２のいずれか１項記載の組成物。
【請求項２４】
前記液晶性組成物は、ディスプレイ材料、表示素子、記録材料、リチウムイオン電池、燃料電池、太陽電池、アクチュエータ、電気二重層キャパシタ、発光素子、エレクトロクロミズム素子、センサ、イオニクス回路、高分子電解質、電気化学材料、触媒、分離膜、及びコーティング剤からなる群から選ばれる少なくとも１種に用いられる請求項１〜２３のいずれか１項記載の組成物。
【請求項２５】
ポリロタキサン；及び液晶性物質；を有する液晶性組成物の製造方法であって、
ａ）環状分子と直鎖状分子とを液中で混合し前記直鎖状分子に前記環状分子を串刺し状に包接する工程；及び
ｂ）前記直鎖状分子から前記環状分子が脱離しないように前記直鎖状分子の両端に封鎖基を配置してポリロタキサンを調製する工程；を有し、
さらに、該方法は、
ｃ）前記環状分子に液晶性物質との相溶性を発現する基を導入する工程；を以下のｉ）〜ｖ）のいずれかで行い；
ｉ）前記ａ）工程前；
ｉｉ）前記ａ）工程中；
ｉｉｉ）前記ａ）工程後であって前記ｂ）工程前；
ｉｖ）前記ｂ）工程中；又は
ｖ）前記ｂ）工程後：
ｄ）液晶性物質を以下のｉ’）〜ｖｉｉ’）のいずれかにおいて系内に導入する工程：
を有する、上記方法：
ｉ’）前記ａ）工程前；
ｉｉ’）前記ａ）工程中；
ｉｉｉ’）前記ａ）工程後であって前記ｂ）工程前；
ｉｖ’）前記ｂ）工程中；
ｖ’）前記ｂ）工程後；
ｖｉ’）前記ｃ）工程前；又は
ｖｉｉ’）前記ｃ）工程後。
【請求項２６】
液晶性物質との相溶性を発現する基がメソゲン基である請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記ｃ）工程を、ｖ）ｂ）工程後に行う請求項２５又は２６記載の方法。
【請求項２８】
前記ｄ）工程を、ｖ’）ｂ）工程後であってｖｉ’）ｃ）工程前に行うか、又はｖｉｉ’）ｃ）工程後であって該ｃ）工程はｂ）工程後に行う請求項２５〜２７のいずれか１項記載の方法。
【請求項２９】
ｅ）前記ポリロタキサン同士を反応又は物理吸着させて、架橋ポリロタキサンを得る工程をさらに有する請求項２５〜２８のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリロタキサン及び液晶性物質を有する液晶性組成物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電化製品、特にディスプレイには、液晶が多種多数用いられている。ここで、携帯端末、例えばノート型コンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話などは、さらなる軽小化が求められ、その一形態として、例えばウェラブルコンピュータなどの開発も要請されている。したがって、ウェラブルコンピュータ用ディスプレイなどは、可撓性・屈曲性などが求められている。【０００３】
一方、環状分子（回転子：rotator）の開口部が直鎖状分子（軸：axis）によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両末端（直鎖状分子の両末端）に、環状分子が脱離しないように封鎖基を配置して成るポリロタキサンを複数架橋してなる架橋ポリロタキサンが、特許文献１に開示されている。この架橋ポリロタキサンは、環状分子の移動によって生じる粘弾性を有する。このため、架橋ポリロタキサンに張力が加えられたとしても、この作用により該張力を架橋ポリロタキサン内で均一に分散させることができる。
【特許文献１】特許第３４７５２５２号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上記のニーズに応えることにある。
具体的には、本発明の目的は、可撓性及び／又は屈曲性を有する液晶材料、及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、環状分子に液晶性物質との相溶性を発現する基、例えばメソゲン基を有するポリロタキサンと液晶性物質とを有する組成物が上記課題を解決し得ることを見出した。具体的には、本発明者らは、次の発明を見出した。  【０００６】
＜１＞  環状分子、該環状分子を串刺し状に包接する直鎖状分子、及び該直鎖状分子から環状分子が脱離しないように直鎖状分子の両端に配置される封鎖基を有するポリロタキサン；及び液晶性物質；を有する液晶性組成物であって、ポリロタキサンは、環状分子が液晶性物質との相溶性を発現する基を有する、液晶性組成物。
＜２＞  上記＜１＞において、液晶性物質との相溶性を発現する基がメソゲン基であるのがよい。
＜３＞  上記＜２＞において、メソゲン基は、Ａ−Ｘ−Ｂ−Ｃ−Ｙ−（式中、Ａ及びＢは６員環であり、Ｃは単結合又は直鎖状基であり、Ｘ及びＹは結合基である）で表される基であるのがよい。【０００７】
＜４＞  上記＜３＞において、Ａ及びＢの６員環は、各々独立に、置換されていてもよい、飽和又は不飽和の同素環又は複素環、好ましくは置換されていてもよいベンゼン環であるのがよい。より好ましくは、Ａはp-シアノフェニル基であり、Ｂは無置換のベンゼン環であるのがよい。
＜５＞  上記＜３＞又は＜４＞において、Ｃは、該Ｃの直鎖を形成する元素の数が０〜１００個、好ましくは０〜７０個、より好ましくは０〜３０個であるのがよい。Ｃは直鎖に−Ｏ−又はベンゼン環を含んでもよい。ここで、ベンゼン環を含む場合、ベンゼン環の「直鎖を形成する元素の数」は、本願において便宜上、４個とする。好ましくは、Ｃは、直鎖状アルキル鎖又は直鎖状アルキルエーテル鎖であるのがよい。【０００８】
＜６＞  上記＜３＞〜＜５＞のいずれかにおいて、Ｘは、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｎ＝Ｎ−、アゾキシ基、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＨ−及び−Ｃ≡Ｃ−からなる群から選ばれるのがよい。好ましくは、Ｘは、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｎ＝Ｎ−、アゾキシ基、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−及び−ＣＨ＝ＣＨ−からなる群から選ばれるのがよく、より好ましくは単結合、−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−であるのがよい。
＜７＞  上記＜３＞〜＜６＞のいずれかにおいて、Ｙは、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−及び−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−からなる群から選ばれるのがよい。好ましくは、Ｙは、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−及び−Ｏ−ＣＯ−からなる群から選ばれるのがよく、より好ましくは−ＣＯ−Ｏ−であるのがよい。【０００９】
＜８＞  上記＜３＞〜＜７＞のいずれかにおいて、Ａ−Ｘ−Ｂ−は、Ｄ−１〜Ｄ−２０（式中、Ｒ１〜Ｒ２０は、各々独立に置換基を表す）からなる群から選ばれるのがよい。Ｒ１〜Ｒ２０は、各々独立に、シアノ基、Ｆ、Ｃｌ、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）アルキル基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）アルコキシ基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）アルキルカルボニルオキシ基又はアルキルオキシカルボニル基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）フルオロカーボン、もしくはニトロ基であるのがよい。特に、Ａ−Ｘ−Ｂ−は、Ｄ−１〜Ｄ−１４、Ｄ−１９又はＤ−２０、好ましくはＤ−２〜Ｄ−１４、Ｄ−１９又はＤ−２０、より好ましくはＤ−４〜Ｄ−１４、Ｄ−１９又はＤ−２０、特にＤ−６であるのがよい。【００１０】
【化１】
2007100136.tif 000003
【００１１】
＜９＞  上記＜１＞〜＜８＞のいずれかにおいて、液晶性物質との相溶性を発現する基、例えばメソゲン基が以下の式１〜式３（式中、ｎは１〜２０の整数であり、ｍは１〜１０の整数であり、Ｒ２１、Ｒ２３及びＲ２５は、各々独立に、０〜５個の置換基であり、Ｒ２２、Ｒ２４及びＲ２６は、各々独立に、０〜４個の置換基である）で表されるビフェニル置換基のいずれかであるのがよい。【００１２】
【化２】
2007100136.tif 000004
【００１３】
＜１０＞  上記＜９＞において、ビフェニル置換基が式１で表され、Ｒ２１が１個であり、ｐ位に存在し且つシアノ基であり、Ｒ２２が０個であるのがよい。
＜１１＞  上記＜９＞において、ビフェニル置換基が式２で表され、ｎが２〜１０の整数、好ましくは３〜８の整数、特に５であり、Ｒ２３が１個であり、ｐ位に存在し且つシアノ基であり、Ｒ２４が０個であるのがよい。
＜１２＞  上記＜９＞において、ビフェニル置換基が式３で表され、ｍが１〜５の整数、好ましくは２〜４の整数、特に２であり、Ｒ２５が１個であり、ｐ位に存在し且つシアノ基であり、Ｒ２６が０個であるのがよい。【００１４】
＜１３＞  上記＜１＞〜＜１２＞のいずれかにおいて、液晶性物質が、アゾ化合物群、アゾキシ化合物群、p-置換安息香酸エステルの置換体群、コレステリルエステル類、p-置換ビフェニル類、シクロヘキサンカルボン酸エステルの置換体群、シッフ塩基類、p-置換シクロヘキシル-p-置換フェニル類、2-フェニル置換-1,3-ジオキサン置換体群、及びフェニルピリミジン類からなる群から選ばれる、少なくとも１種であるのがよい。
＜１４＞  上記＜１＞〜＜１３＞のいずれかにおいて、液晶性物質が、式Ｃ−１、Ｃ−２、Ｅ、Ｆ−１、Ｆ−２、Ｇ又はＨ（式中、Ｘ５〜Ｘ８及びＸ１０〜Ｘ１９は各々独立に、シアノ基、Ｆ、Ｃｌ、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）アルキル基（好ましくは直鎖状）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）アルコキシ基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）アルキルカルボニルオキシ基又はアルキルオキシカルボニル基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）フルオロカーボン、もしくはニトロ基を示す）で表される化合物であるのがよい。【００１５】
【化３】
2007100136.tif 000005
【００１６】
＜１５＞  上記＜１＞〜＜１４＞のいずれかにおいて、液晶性物質が、架橋ポリロタキサン中に存在するのがよい。
＜１６＞  上記＜１＞〜＜１５＞のいずれかにおいて、ポリロタキサンの少なくとも一部が、該ポリロタキサン同士で架橋する架橋ポリロタキサンであるのがよい。【００１７】
＜１７＞  上記＜１＞〜＜１６＞のいずれかにおいて、直鎖状分子が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸、セルロース系樹脂（カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等）、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び／またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合樹脂などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等；及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘導体からなる群から選ばれるのがよく、例えばポリエチレングリコール、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、好ましくはポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、特にポリエチレングリコールであるのがよい。【００１８】
＜１８＞  上記＜１＞〜＜１７＞のいずれかにおいて、直鎖状分子は、その分子量が５００以上、好ましくは１０００以上、より好ましくは２０００以上であるのがよい。
＜１９＞  上記＜１＞〜＜１８＞のいずれかにおいて、封鎖基が、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、ピレン類、置換ベンゼン類（置換基として、アルキル、アルキルオキシ、ヒドロキシ、ハロゲン、シアノ、スルホニル、カルボキシル、アミノ、フェニルなどを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、置換されていてもよい多核芳香族類（置換基として、上記と同じものを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、及びステロイド類からなる群から選ばれるのがよい。なお、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、及びピレン類からなる群から選ばれるのが好ましく、より好ましくはアダマンタン基類又はトリチル基類であるのがよい。【００１９】
＜２０＞  上記＜１＞〜＜１９＞のいずれかにおいて、環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子であるのがよい。
＜２１＞  上記＜１＞〜＜２０＞のいずれかにおいて、環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子であり、該シクロデキストリン分子がα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキストリン、並びにその誘導体からなる群から選ばれるのがよい。【００２０】
＜２２＞  上記＜１＞〜＜２１＞のいずれかにおいて、環状分子が置換されていてもよいα−シクロデキストリンであり、前記直鎖状分子がポリエチレングリコールであるのがよい。
＜２３＞  上記＜１＞〜＜２２＞のいずれかにおいて、環状分子が直鎖状分子により串刺し状に包接される際に環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、環状分子が０．０１〜０．９９、好ましくは０．１〜０．９、より好ましくは０．２〜０．８の量で直鎖状分子に串刺し状に包接されるのがよい。【００２１】
＜２４＞  上記＜１＞〜＜２３＞のいずれかにおいて、液晶性組成物は、ディスプレイ材料、表示素子、記録材料、リチウムイオン電池、燃料電池、太陽電池、アクチュエータ、電気二重層キャパシタ、発光素子、エレクトロクロミズム素子、センサ、イオニクス回路、高分子電解質、電気化学材料、触媒、分離膜、及びコーティング剤からなる群から選ばれる少なくとも１種に用いられるのがよい。【００２２】
＜２５＞  ポリロタキサン；及び液晶性物質；を有する液晶性組成物の製造方法であって、
ａ）環状分子と直鎖状分子とを液中で混合し前記直鎖状分子に前記環状分子を串刺し状に包接する工程；及び
ｂ）前記直鎖状分子から前記環状分子が脱離しないように前記直鎖状分子の両端に封鎖基を配置してポリロタキサンを調製する工程；を有し、
さらに、該方法は、
ｃ）前記環状分子に液晶性物質との相溶性を発現する基を導入する工程；を以下のｉ）〜ｖ）のいずれかで行い；
ｉ）前記ａ）工程前；
ｉｉ）前記ａ）工程中；
ｉｉｉ）前記ａ）工程後であって前記ｂ）工程前；
ｉｖ）前記ｂ）工程中；又は
ｖ）前記ｂ）工程後：
ｄ）液晶性物質を以下のｉ’）〜ｖｉｉ’）のいずれかにおいて系内に導入する工程：
を有する、上記方法：
ｉ’）前記ａ）工程前；
ｉｉ’）前記ａ）工程中；
ｉｉｉ’）前記ａ）工程後であって前記ｂ）工程前；
ｉｖ’）前記ｂ）工程中；
ｖ’）前記ｂ）工程後；
ｖｉ’）前記ｃ）工程前；又は
ｖｉｉ’）前記ｃ）工程後。【００２３】
＜２６＞  上記＜２５＞において、液晶性物質との相溶性を発現する基がメソゲン基であるのがよい。
＜２７＞  上記＜２５＞又は＜２６＞において、ｃ）工程を、ｖ）ｂ）工程後に行うのがよい。
＜２８＞  上記＜２５＞〜＜２７＞のいずれかにおいて、ｄ）工程を、ｖ’）ｂ）工程後であってｖｉ’）ｃ）工程前に行うか、又はｖｉｉ’）ｃ）工程後であって該ｃ）工程はｂ）工程後に行うのがよい。
＜２９＞  上記＜２５＞〜＜２８＞のいずれかにおいて、ｅ）ポリロタキサン同士を反応又は物理吸着させて、架橋ポリロタキサンを得る工程をさらに有するのがよい。【００２４】
＜３０＞  上記＜２９＞において、架橋ポリロタキサンを得る工程を、架橋剤を用いる化学架橋法、光照射することによる光架橋法で行うのがよい。
＜３１＞  上記＜２６＞〜＜３０＞のいずれかにおいて、メソゲン基は、Ａ−Ｘ−Ｂ−Ｃ−Ｙ−（式中、Ａ及びＢは６員環であり、Ｃは単結合又は直鎖状基であり、Ｘ及びＹは結合基である）で表される基であるのがよい。【００２５】
＜３２＞  上記＜３１＞において、Ａ及びＢの６員環は、各々独立に、置換されていてもよい、 飽和又は不飽和の同素環又は複素環、好ましくは置換されていてもよいベンゼン環であるのがよい。より好ましくは、Ａはp-シアノフェニル基であり、Ｂは無置換の ベンゼン環であるのがよい。
＜３３＞  上記＜３１＞又は＜３２＞において、Ｃは、該Ｃの直鎖を形成する元素の数が０〜１００個、好ましくは０〜７０個、より好ましくは０〜３０個であるのがよい。Ｃは直鎖に−Ｏ−又はベンゼン環を含んでもよい。ここで、ベンゼン環を含む場合、ベンゼン環の「直鎖を形成する元素の数」は、本願において便宜上、４個とする。好ましくは、Ｃは、直鎖状アルキル鎖又は直鎖状アルキルエーテル鎖であるのがよい。【００２６】
＜３４＞  上記＜３１＞〜＜３３＞のいずれかにおいて、Ｘは、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｎ＝Ｎ−、アゾキシ基、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＨ−及び−Ｃ≡Ｃ−からなる群から選ばれるのがよい。好ましくは、Ｘは、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｎ＝Ｎ−、アゾキシ基、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−及び−ＣＨ＝ＣＨ−からなる群から選ばれるのがよく、より好ましくは単結合、−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−であるのがよい。
＜３５＞  上記＜３１＞〜＜３４＞のいずれかにおいて、Ｙは、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−及び−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−からなる群から選ばれるのがよい。好ましくは、Ｙは、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−及び−Ｏ−ＣＯ−からなる群から選ばれるのがよく、より好ましくは−ＣＯ−Ｏ−であるのがよい。【００２７】
＜３６＞  上記＜３１＞〜＜３５＞のいずれかにおいて、Ａ−Ｘ−Ｂ−は、上記Ｄ−１〜Ｄ−２０（式中、Ｒ１〜Ｒ２０は、上述と同義である）からなる群から選ばれるのがよい。Ｒ１〜Ｒ２０は、各々独立に、シアノ基、Ｆ、Ｃｌ、炭 素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）アルキル基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）アルコキシ基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）アルキルカルボニルオキシ基又はアルキルオキシカルボニル基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直 鎖状）フルオロカーボン、もしくはニトロ基であるのがよい。特に、Ａ−Ｘ−Ｂ−は、Ｄ−１〜Ｄ−１４、Ｄ−１９又はＤ−２０、好ましくはＤ−２〜Ｄ−１４、Ｄ−１９又はＤ−２０、より好ましくはＤ−４〜Ｄ−１４、Ｄ−１９又はＤ−２０、特にＤ−６であるのがよい。
＜３７＞  上記＜２５＞〜＜３６＞のいずれかにおいて、液晶性物質との相溶性を発現する基、例えばメソゲン基が上記式１〜式３（式中、ｎ、ｍ及びＲ２１〜Ｒ２６は、上記と同義である）で表されるビ  フェニル置換基のいずれかであるのがよい。【００２８】
＜３８＞  上記＜３７＞において、ビフェニル置換基が式１で表され、Ｒ２１が１個であり、ｐ位に存在し且つシアノ基であり、Ｒ２２が０個であるのがよい。
＜３９＞  上記＜３７＞において、ビフェニル置換基が式２で表され、ｎが２〜１０の整数、好ましくは３〜８の整数、特に５であり、Ｒ２３が１個であり、ｐ位に存在し且つシアノ基であり、Ｒ２４が０個であるのがよい。
＜４０＞  上記＜３７＞において、ビフェニル置換基が式３で表され、ｍが１〜５の整数、好ましくは２〜４の整数、特に２であり、Ｒ２５が１個であり、ｐ位に存在し且つシアノ基であり、Ｒ２６が０個であるのがよい。【００２９】
＜４１＞  上記＜２５＞〜＜４０＞のいずれかにおいて、液晶性物質が、アゾ化合物群、アゾキシ化合物群、p-置換安息香酸エステルの置換体群、コレステリルエステル類、p-置換ビフェニル類、シクロヘキサンカルボン酸エステルの置換体群、シッフ塩基類、p-置換シクロヘキシル-p-置換フェニル類、2-フェニル置換-1,3-ジオキサン置換体群、及びフェニルピリミジン類からなる群から選ばれる、少なくとも１種であるのがよい。
＜４２＞  上記＜２５＞〜＜４１＞のいずれかにおいて、液晶性物質が、式Ｃ−１、Ｃ−２、Ｅ、Ｆ−１、Ｆ−２、Ｇ又はＨ（式中、Ｘ５〜Ｘ８及びＸ１０〜Ｘ１９は上述と同義である）で表される化合物であるのがよい。【００３０】
＜４３＞  上記＜２５＞〜＜４２＞のいずれかにおいて、液晶性物質が、架橋ポリロタキサン中に存在するのがよい。
＜４４＞  上記＜２５＞〜＜４３＞のいずれかにおいて、ポリロタキサンの少なくとも一部が、該ポリロタキサン同士で架橋する架橋ポリロタキサンであるのがよい。【００３１】
＜４５＞  上記＜２５＞〜＜４４＞のいずれかにおいて、直鎖状分子が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸、セルロース系樹脂（カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等）、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び／またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合樹脂などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等；及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘  導体からなる群から選ばれるのがよく、例えばポリエチレングリコール、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレングリコール、ポリ テトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、好ましくはポリプロピレングリコール、ポリ テトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、特にポリエチレングリコールであるのがよい。【００３２】
＜４６＞  上記＜２５＞〜＜４５＞のいずれかにおいて、直鎖状分子は、その分子量が５００以上、好ましくは１０００以上、より好ましくは２０００以上であるのがよい。
＜４７＞  上記＜２５＞〜＜４６＞のいずれかにおいて、封鎖基が、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、ピレン類、置換ベンゼン類（置換基として、アルキル、アルキルオキシ、ヒドロキシ、ハロゲン、シアノ、スルホニル、カルボキシル、アミノ、フェニルなどを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、置換されていてもよい多核芳香族類（置換基として、上記と同じものを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、及びステロイド類からなる群から選ばれるのがよい。なお、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、及びピレン類からなる群から選ばれるのが好ましく、より好ましくはアダマンタン基類又はトリチル基類であるのがよい。【００３３】
＜４８＞  上記＜２５＞〜＜４７＞のいずれかにおいて、環状分子が置換されていてもよい シクロデキストリン分子であるのがよい。
＜４９＞  上記＜２５＞〜＜４８＞のいずれかにおいて、環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子であり、該シクロデキストリン分子がα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキストリン、並びにその誘導体からなる群から選ばれるのがよい。【００３４】
＜５０＞  上記＜２５＞〜＜４９＞のいずれかにおいて、環状分子が置換されていてもよいα−シクロデキストリンであり、前記直鎖状分子がポリエチレングリコールであるのがよい。
＜５１＞  上記＜２５＞〜＜５０＞のいずれかにおいて、環状分子が直鎖状分子により串刺し状に包接される際に環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、環状分子が０．０１〜０．９９、好ましくは０．１〜０．９、より好ましくは０．２〜０．８の量で直鎖状分子に串刺し状に包接されるのがよい。【００３５】
＜５２＞  上記＜２５＞〜＜５１＞のいずれかにおいて、液晶性組成物は、ディスプレイ材料、表示素子、記録材料、リチウムイオン電池、燃料電池、太陽電池、アクチュエータ、電気二重層キャパシタ、発光素子、エレクトロクロミズム素子、センサ、イオニクス回路、  高分子電解質、電気化学材料、触媒、分離膜、及びコーティング剤からなる群から選ばれる少なくとも１種に用いられるのがよい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明により、可撓性及び／又は屈曲性を有する 液晶材料、及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、ポリロタキサン；及び液晶性物質；を有する液晶性組成 物を提供する。【００３８】
＜液晶性物質＞
本発明の液晶性組成物は、液晶性物質を有する。液晶性物質とは、加熱、冷却などの温度変化によるか、又はある量の溶媒の作用により中間相を形成することができる分子又は物質をいう。液晶性物質として、特に限定されず、従来より公知の液晶 物質及び将来開発される液晶物質を挙げることができる。本発明の組成物に含まれる液晶性物質は、１種であっても、２種であっても、それ以上であってもよい。【００３９】
液晶性物質として、アゾ化合物群、アゾキシ化合物群、p-置換安息香酸エステルの置換体群、コレステリルエステル類、p-置換ビフェニル類、シクロヘキサンカルボン酸エステルの置換体群、シッフ塩基類、p-置換シクロヘキシル-p-置換フェニル類、2-フェニル置換-1,3-ジオキサン置換体群、フェニルピリミジン類などを挙げることができるが、これらに限定されない。ここで、アゾ化合物群は式Ａで、アゾキシ化合物群は式Ｂで、p-置換安息香酸エステルの置換体群は式Ｃ−１又はＣ−２で、コレステリルエステル類は式Ｄで、p-置換ビフェニル類は式Ｅで、シクロヘキサンカルボン酸エステルの置換体群は式Ｆ−１又はＦ−２で、シッフ塩基類は式Ｇで、p-置換シクロヘキシル-p-置換フェニル類は式Ｈで、2-フェニル置換-1,3-ジオキサン置換体群は式Ｊで、フェニルピリミジン類は式Ｋで、各々表すことができる。なお、式中、Ｘ１〜Ｘ２３は、各々独立に、置換体を示す。好ましくはＸ１〜Ｘ２３は、各々独立に、シアノ基、Ｆ、Ｃｌ、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直 鎖状）アルキル基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）アルコキシ基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直 鎖状）アルキルカルボニルオキシ基又はアルキルオキシカルボニル基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）フルオロカーボン、もしくはニトロ基であるのがよい。【００４０】
【化４】
2007100136.tif 000006
【００４１】
好ましくは、液晶性物質が、式Ｃ−１、Ｃ−２、Ｅ、Ｆ−１、Ｆ−２、Ｇ又はＨで表される化合物であるのがよく、Ｘ５〜Ｘ８及びＸ１０〜Ｘ１９は各々独立に、シアノ基、Ｆ、Ｃｌ、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）アルキル基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）アルコキシ基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）アルキルカルボニルオキシ基又はアルキルオキシカルボニル基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）フルオロカーボン、もしくはニトロ基であるのがよい。【００４２】
液晶性組成物中、液晶性物質は、液晶性物質：ポリロタキサンの重量比が０．９９９：０．００１〜０．１：０．９、好ましくは０．９９：０．０１〜０．２：０．８、より好ましくは０．９８：０．０２〜０．３：０．７となるように、含まれるのがよい。【００４３】
＜ポリロタキサン＞
ここで、ポリロタキサンは、環状分子、該環状分子を串刺し状に包接する直鎖状分子、及び該直鎖状分子から環状分子が脱離しないように直鎖状分子の両端に配置される封鎖基を有する。【００４４】
また、ポリロタキサンは、環状分子が上記液晶性物質との相溶性を発現する基を有する。この基を有することにより、ポリロタキサンに液晶性物質との 相溶性をもたらすことができる。なお、ポリロタキサンと液晶性物質との相溶性には、これら双方が直接相溶性を有する場合が含まれるが、それ以外にも、組成物がポリロタキサン及び液晶性物質以外の他の成分を有し、該他の成分を介してポリロタキサンと液晶性物質と相溶性がもたらされる場合も含まれる。このような他の成分として、ポリロタキサン及び 液晶性物質の双方にとっての良溶媒などを挙げることができるが、これに限定されない。なお、他の成分（第三の成分）について後述する。【００４５】
液晶性物質との相溶性を発現する基がメソゲン基であるのがよい。
メソゲン基とは、加熱、冷却などの温度変化によるか、又はある量の溶媒の作用により中間相を形成することを発現する基をいう。
メソゲン基は、Ａ−Ｘ−Ｂ−Ｃ−Ｙ−（式中、Ａ及びＢは６員環であり、Ｃは単結合又は直鎖状基であり、Ｘ及びＹは結合基である）で表される基であるのがよい。
Ａ及びＢの６員環は、各々独立に、置換されていてもよい、飽和又は 不飽和の同素環又は複素環、好ましくは置換されていてもよいベンゼン環であるのがよい。より好ましくは、Ａはp-シアノフェニル基であり、Ｂは無置換の ベンゼン環であるのがよい。【００４６】
Ｃは、該Ｃの直鎖を形成する元素の数が０〜１００個、好ましくは０〜７０個、より好ましくは０〜３０個であるのがよい。Ｃは直鎖に−Ｏ−又はベンゼン環を含んでもよい。ここで、ベンゼン環を含む場合、ベンゼン環の「直鎖を形成する元素の数」は、本願において便宜上、４個とする。好ましくは、Ｃは、直鎖状アルキル鎖又は直鎖状アルキルエーテル鎖であるのがよい。
Ｘは、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｎ＝Ｎ−、アゾキシ基、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＨ−及び−Ｃ≡Ｃ−からなる群から選ばれるのがよい。好ましくは、Ｘは、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｎ＝Ｎ−、アゾキシ基、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−及び−ＣＨ＝ＣＨ−からなる群から選ばれるのがよく、より好ましくは単結合、−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−であるのがよい。
Ｙは、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−及び−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−からなる群から選ばれるのがよい。好ましくは、Ｙは、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−及び−Ｏ−ＣＯ−からなる群から選ばれるのがよく、より好ましくは−ＣＯ−Ｏ−であるのがよい。【００４７】
Ａ−Ｘ−Ｂ−は、上述のＤ−１〜Ｄ−２０（式中、Ｒ１〜Ｒ２０は上述と同義である）からなる群から選ばれるのがよい。Ｒ１〜Ｒ２０は、各々独立に、シアノ基、Ｆ、Ｃｌ、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直 鎖状）アルキル基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）アルコキシ基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直 鎖状）アルキルカルボニルオキシ基又はアルキルオキシカルボニル基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１５の（好ましくは直鎖状）フルオロカーボン、もしくはニトロ基であるのがよい。特に、Ａ−Ｘ−Ｂ−は、Ｄ−１〜Ｄ−１４、Ｄ−１９又はＤ−２０、好ましくはＤ−２〜Ｄ−１４、Ｄ−１９又はＤ−２０、より好ましくはＤ−４〜Ｄ−１４、Ｄ−１９又はＤ−２０、特にＤ−６であるのがよい。【００４８】
メソゲン基は、上述の式１〜式３（式中、ｎ、ｍ、及びＲ２１〜Ｒ２６は、上述と同義である）で表されるビ  フェニル置換基のいずれかであるのがよい。
ビフェニル置換基が式１で表され、Ｒ２１が１個であり、ｐ位に存在し且つシアノ基であり、Ｒ２２が０個であるのがよい。
また、ビフェニル置換基が式２で表され、ｎが２〜１０の整数、好ましくは３〜８の整数、特に５であり、Ｒ２３が１個であり、ｐ位に存在し且つシアノ基であり、Ｒ２４が０個であるのがよい。
さらに、ビフェニル置換基が式３で表され、ｍが１〜５の整数、好ましくは２〜４の整数、特に２であり、Ｒ２５が１個であり、ｐ位に存在し且つシアノ基であり、Ｒ２６が０個であるのがよい。【００４９】
本発明の組成物において、ポリロタキサンの少なくとも一部が、該ポリロタキサン同士で架橋する架橋ポリロタキサンであるのがよい。架橋ポリロタキサンは、ポリロタキサン同士、物理架橋しても、化学架橋してもよい。
化学架橋する場合、ポリロタキサン同士は、その環状分子同士が、何等かの基を介して結合するか又は直接結合して、架橋するのがよい。
また、ポリロタキサンが、架橋ポリロタキサンを形成する場合、 液晶性物質が、架橋ポリロタキサン中に存在するのがよい。例えば、液晶性物質が、溶媒として架橋ポリロタキサン中に存在するのがよい。【００５０】
本発明の液晶性組成物のポリロタキサンにおいて、直鎖状分子が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸、セルロース系樹脂（カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等）、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、 ゼラチン、でんぷん等及び／またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共  重合樹脂などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等；及びこれらの誘導体又は 変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ  無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘導体からなる群から選ばれるのがよく、例えばポリエチレングリコール、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、好ましくはポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及び ポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、特にポリエチレングリコールであるのがよい。【００５１】
また、直鎖状分子は、その分子量が５００以上、好ましくは１０００以上、より好ましくは２０００以上であるのがよい。【００５２】
本発明の液晶性組成物のポリロタキサンにおいて、封鎖基は、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、ピレン類、置換ベンゼン類（置換基として、アルキル、アルキルオキシ、ヒドロキシ、ハロゲン、シアノ、スルホニル、  カルボキシル、アミノ、フェニルなどを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、置換されていてもよい多核芳香族類（置換基として、上記と同じものを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、及びステロイド類からなる群から選ばれるのがよい。なお、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、及びピレン類からなる群から選ばれるのが好ましく、より好ましくはアダマンタン基類又はトリチル基類であるのがよい。【００５３】
本発明の液晶性組成物のポリロタキサンにおいて、環状分子は、置換されていてもよいシクロデキストリン分子であるのがよい。特に、環状分子は、置換されていてもよいシクロデキストリン分子であり、該シクロデキストリン分子がα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキストリン、並びにその誘導体からなる群から選ばれるのがよい。【００５４】
本発明の液晶性組成物のポリロタキサンにおいて、環状分子が置換されていてもよいα−シクロデキストリンであり、直鎖状分子がポリエチレングリコールであるのがよい。【００５５】
本発明の液晶性組成物のポリロタキサンにおいて、環状分子が直鎖状分子により串刺し状に包接される際に環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、環状分子が０．０１〜０．９９、好ましくは０．１〜０．９、より好ましくは０．２〜０．８の量で直鎖状分子に串刺し状に包接されるのがよい。【００５６】
環状分子の包接量が最大値に近い状態であると、直鎖状分子上の環状分子の移動距離が制限される傾向が生じる。移動距離が制限されると、ポリロタキサンの伸縮の度合いが制限される傾向が生じる。
なお、環状分子の最大包接量は、直鎖状分子の長さと環状分子との厚さにより、決定することができる。例えば、直鎖状分子がポリエチレングリコールであり且つ環状分子がα−シクロデキストリン分子の場合、最大包接量は、実験的に求められている（Macromolecules 1993, 26, 5698-5703を参照こと。なお、この文献の内容はすべて本明細書に組み込まれる）。【００５７】
本発明の組成物は、上述のポリロタキサン及び液晶性物質以外の成分（以下、「第三の成分」と略記する場合がある）を含んでもよい。第三の成分として、溶媒（上述した、ポリロタキサン及び液晶性物質の双方にとっての良溶媒を含む）、色素、界面活性剤、可塑剤、カーボンナノチューブ等の炭素化合物、塩類、各種ポリマーなどを挙げることができる。例えば、第三の成分がポリマーである場合、該ポリマーと本発明の組成物中のポリロタキサンとは物理結合又は化学結合していてもよい。例えば、第三の成分（例えばポリマー）と該ポリロタキサンとが環状分子を介して化学架橋してもよい。【００５８】
本発明の液晶性組成物は、ディスプレイ材料、表示素子、記録材料、リチウムイオン電池、燃料電池、太陽電池、アクチュエータ、電気二重層キャパシタ、発光素子、エレクトロクロミズム素子、センサ、イオニクス回路、高分子電解質、電気化学材料、触媒、分離膜、及びコーティング剤からなる群から選ばれる少なくとも１種に用いられるのがよい。【００５９】
＜液晶性組成物の調製方法＞
上述の液晶性組成物は、例えば、次のように調製することができる。
ａ）環状分子と直鎖状分子とを液中で混合し直鎖状分子に環状分子を串刺し状に包接する工程；及び
ｂ）直鎖状分子から環状分子が脱離しないように直鎖状分子の両端に封鎖基を配置してポリロタキサンを調製する工程；を有し、
さらに、該方法は、
ｃ）環状分子に液晶性物質との相溶性を発現する基、例えばメソゲン基を導入する工程；及び
ｄ）液晶性物質を系内、即ち組成物に導入する工程を有することにより、本発明の液晶性組成物を得ることができる。【００６０】
ａ）工程及びｂ）工程は、従来より公知の方法により行うことができる。例えば、特許第３４７５２５２号公報、特開２００５−１５４６７５号公報などに記載された方法により得ることができる。【００６１】
以下、ｃ）工程について、説明する。
ｃ）工程は、環状分子に液晶性物質との相溶性を発現する基、例えばメソゲン基を導入する工程である。この工程は、ｉ）ａ）工程前；ｉｉ）ａ）工程中；ｉｉｉ）ａ）工程後であってｂ）工程前；ｉｖ）ｂ）工程中；又はｖ）ｂ）工程後；のいずれかにおいて行うことができ、好ましくはｖ）において、即ちｂ）工程後に行うのがよい。【００６２】
ｃ）工程において、液晶性物質との相溶性を発現する基、例えばメソゲン基を導入する工程は、従来より公知の種々の手法を用いることにより導入することができる。例えば、 導入工程において用いられる条件は、導入するメソゲン基、ポリロタキサンの種類などに依存するが、特に限定されず、種々の反応方法、反応条件を用いることができる。具体的には、メソゲン基の結合基（例えば、上記Ｙ）がエーテル基（−Ｏ−）の場合、次のものを挙げることができる。一般には、ジメチルスルホキシドやジメチルホルムアミド等の極性溶媒中で適当な塩基をハロゲン化物と共存させる手法が用いられる。塩基としてナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウム・t-ブトキシド、水酸化ナトリウム、 水酸化カリウム、水酸化セシウム、水酸化リチウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、酸化銀、水酸化バリウム、酸化バリウム、水素化ナトリウム、水素化カリウムなどのアルカリ又はアルカリ土類金属塩を用いることができる。また、メソゲン基の結合基（例えば、上記Ｙ）がカルボニル基（−ＣＯ−）の場合、トリエチルアミンの存在下、メソゲン基となりうる酸クロリドを反応させて、該メソゲン基を導入することができる。
特に、メソゲン基として、式１〜３で表される基を導入する場合、それらの基の酸クロリド誘導体を、トリエチルアミンの存在下、ポリロタキサンと反応させるのがよい。【００６３】
さらに、本発明の方法は、ｄ）工程を有する。このｄ）工程は、液晶性物質を系内、即ち組成物中に導入する工程である。この工程は、ｉ’）ａ）工程前；ｉｉ’）ａ）工程中；  ｉｉｉ’）ａ）工程後であってｂ）工程前；ｉｖ’）ｂ）工程中；ｖ’）ｂ）工程後；ｖｉ’）ｃ）工程前；又はｖｉｉ’）ｃ）工程後；のいずれかにおいて行うことができる。好ましくは、ｖ’）ｂ）工程後であってｖｉ’）ｃ）工程前に行うか、又はｖｉｉ’）ｃ）工程後であって該ｃ）工程はｂ）工程後に行うのがよい。【００６４】
ｄ）工程は、用いる液晶性物質、ポリロタキサンの種類によって依存するが、例えば次のような条件などで行うことができる。即ち、液晶性物質とポリロタキサンとを、種々の手法により混合することによりｄ）工程を行うことができる。具体的には、液晶性物質及び／又はポリロタキサンを加熱し流動性がある状態として双方を混合する手法；液晶性物質及びポリロタキサンにとっての良溶媒に双方を溶解・混合する手法などを挙げることができるが、これらに限定されない。【００６５】
本発明の方法は、ｅ）ポリロタキサン同士を反応又は物理吸着させて、 架橋ポリロタキサンを得る工程をさらに有するのがよい。
ｅ）工程は、上記ｂ）工程後に行うのがよい。ｅ）工程は、架橋剤などを用いる化学 架橋法、光照射することによる光架橋法などで行うことができる。なお、ポリロタキサンの環状分子を、結合基を介して結合させる方法は、従来より公知の方法、例えば特許第３４７５２５２号公報、特開２００５−１５４６７５号公報などに記載された方法を用いることができる。【００６６】
以下、実施例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００６７】
ポリロタキサンは、特開２００５−１５４６７５号公報に記載された方法に従って調製されたものであり、実際にはアドバンスト・ソフトマテリアルズ（株）より購入してそのまま利用した。なお、直鎖状分子がＰＥＧ（重量平均分子量３５０００）、環状分子がα−シクロデキストリン、封鎖基がアダマンタン基であり、包接されたシクロデキストリンの数は１分子あたり９０〜１００個であり、その包接量は、最大限に包接される量を１とした場合、０．２５〜０．３であった。なお、それ以外の薬品は、和光純薬、アルドリッチ、東京化成などより購入し、特に精製せずに用いた。【００６８】
Ｐ．Ａ．Ｇ．Ｃｏｒｍａｃｋ，Ｂ．Ｄ．Ｍｏｏｒｅ，Ｄ．Ｃ．Ｓｈｅｒｒｉｎｇｔｏｎ．Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，７、１９７７−１９８３（１９９７）に従い、４-シアノ-４’-ヒドロキシビフェニル（ＣＮＢＰ）および６-ブロモヘキサン酸エチルからエチル-６-（４-シアノビフェニル-４’-イルオキシ）ヘキサノエートを合成したのち、水酸化カリウムで加水分解してエチル-６-（４-シアノビフェニル-４’-イルオキシ）ヘキサン酸（以後ＣＮＢＰ-Ｃ５-ＣＯＯＨと称する）とした。続いて、ＣＮＢＰ-Ｃ５-ＣＯＯＨ（２．４８ｍｍｏｌ）を塩化チオニル５ｍｌに溶解し、アルゴン流下、室温で４時間撹拌したのち余分の塩化チオニルをエバポレーションで留去することにより、６-（４-シアノビフェニル-４’-イルオキシ）ヘキサン酸クロリド（以後ＣＮＢＰ-Ｃ５-ＣＯＣｌと称する）を得た。得られたＣＮＢＰ-Ｃ５-ＣＯＣｌはこれ以上の精製は行わず、全量をそのまま以下の結合反応に用いた。【００６９】
脱水ジメチルアセトアミド（１１．４ｇ）に無水塩化リチウム（１．１３ｇ）を溶解し、これにポリロタキサン（１２６ｍｇ）を加えて室温〜６０℃の温度で溶解させた。その後、得られた混合物を室温まで冷却した後、トリエチルアミン（０．３４５ｍｌ）を混合した。ここに、上記で得られたＣＮＢＰ-Ｃ５-ＣＯＣｌを脱水ジメチルアセトアミド３ｍｌに溶解させた溶液を、氷冷下２０分かけて滴下したのち、アルゴン流下で２４時間撹拌した。反応後はメタノールで２回、イオン交換水で１回析出させ（それぞれ２００ｍｌ）ＣＮＢＰ-Ｃ５-基が、α−シクロデキストリンに結合したポリロタキサンＣＮＢＰ-Ｃ５ＡＰＲ（１８５ｍｇ）を白色固体として得た。【００７０】
＜ポリロタキサンＣＮＢＰ-Ｃ５ＡＰＲ及び液晶物質を有する組成物＞
上記で得られたポリロタキサンＣＮＢＰ-Ｃ５ＡＰＲは、高温にすると低分子液晶物質である４-シアノ-４’-ｎ-ペンチルビフェニル（以下、単に「５ＣＢ」と略記する）に溶解した。
一方、原料である未修飾ポリロタキサン、原料である未修飾ポリロタキサンのα−シクロデキストリンの−ＯＨ基を−ＯＣＨ３基に置換したメチル化ポリロタキサン、原料である未修飾ポリロタキサンのα−シクロデキストリンの−ＯＨ基を−ＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ３基に置換したヒドロキシプロピル化ポリロタキサンは、５ＣＢに溶解しなかった。
図１に、ＣＮＢＰ-Ｃ５ＡＰＲ／５ＣＢ組成物の温度変化を示す。５５℃までは底部に凝集ないし沈澱が見られたが、９０℃では完全に溶解し透明な溶液となった。また、この溶液は、温度を再び２０℃まで戻すと全体が白濁したゲルとなった一方で、未修飾ポリロタキサンと５ＣＢの混合物ではそのようなゲル化は起こらなかった。
【実施例２】
【００７１】
実施例１と同様に、ポリロタキサンＣＮＢＰ-Ｃ５ＡＰＲを得た。
このポリロタキサンＣＮＢＰ-Ｃ５ＡＰＲは、テトラヒドロフラン（以下、「ＴＨＦ」と略記する）を溶媒として、低分子液晶物質である５ＣＢと均一に混合することができた。この組成物、即ち、ＣＮＢＰ-Ｃ５ＡＰＲ（１０ｍｇ）と５ＣＢ（１００μＬ）とをＴＨＦ（１５０μＬ）に溶解して得られた組成物を、スライドグラス上にキャストし、５０℃のホットプレートで乾燥してフィルムを形成した。
図２に、ＣＮＢＰ-Ｃ５ＡＰＲ／５ＣＢ混合フィルムの温度変化を示す。
このフィルムは、室温では白色だが３７℃以上に加熱すると透明になり、温度を室温に下げると再び白濁した。この変化はいずれも数秒以内に完了し、迅速な温度応答性を示すことが分かった。このフィルムを直交偏光子の間に置き同様に温度応答性を観察すると、室温では複屈折性を示したが３７℃以上では複屈折性が低下した。５ＣＢは３５℃でネマチック相から等方相に転移するので、このフィルムの性質はフィルム中に含まれた５ＣＢの示す液晶性を反映していることが示唆された。
一方、未修飾ポリロタキサン（即ち、原料である未修飾ポリロタキサン）はＴＨＦに溶解しないので、このような５ＣＢとの混合物は形成できなかった。
【実施例３】
【００７２】
実施例１と同様に、ポリロタキサンＣＮＢＰ-Ｃ５ＡＰＲを得た。
このＣＮＢＰ-Ｃ５ＡＰＲ（２０ｍｇ）を８０℃で１時間減圧乾燥したのち、グローブ  ボックス中で５ＣＢ（１００μＬ）およびＴＨＦ（１００μＬ）と混合し溶解させた。ここにカルボニルジイミダゾール（２．５ｍｇ）を加えてよく溶解させたのち、密閉容器に入れて６０℃で１日静置し架橋反応を行い、架橋ポリロタキサンＣＬ−ＣＮＢＰ-Ｃ５ＡＰＲを得た。調製したＣＬ−ＣＮＢＰ-Ｃ５ＡＰＲを容器から取り出し、６０℃で２日間静置してＴＨＦを揮発させ、溶媒として５ＣＢを含む組成物を調製した。
図３に得られた組成物の温度変化を示す。２０℃では溶媒として含んでいる５ＣＢがネマチック相であるため白濁しているが、５０℃では５ＣＢが等方相となるので透明になる。
また、図４は、同様の組成物を直交偏光子間で観察した様子を示す。２０℃では組成物が複屈折性を示しているのに対し、５０℃では複屈折性が消失していることが分かる。
このことから、５ＣＢのような低分子液晶及び架橋ポリロタキサンＣＬ−ＣＮＢＰ-Ｃ５ＡＰＲを有する本実施例の組成物は、液晶性を示すことがわかる。また、本発明の組成物は、架橋ポリロタキサンＣＬ−ＣＮＢＰ-Ｃ５ＡＰＲを有してなるため、架橋ポリロタキサンの環状分子が 直鎖状分子上をスライドして生じる滑車効果を有する（特許第３４７５２５２号公報を参照のこと）。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施例１で得られた組成物の温度変化を示す図である。
【図２】実施例２で得られた組成物の温度変化を示す図である。（ａ）は通常光下で観察したものであり、（ｂ）は直交偏光子間で観察したものである。
【図３】実施例３で得られた組成物の、通常光下で観察した温度変化を示す図である。
【図４】実施例３で得られた組成物の、直交偏光子間で観察した温度変化を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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