(57)【要約】  ２個のメソゲン繰り返し単位を含む自己整列液晶コポリマーが開示される。該コポリマーは、圧電及びフレキソエレクトリック特性を呈することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合メソゲンモノマーを含む誘電体層であって、前記重合メソゲンモノマーが、式（１）の構造を有するメソゲンモノマーの組合せを含み：
Ｐ−（Ｌ）ｗ−（Ｍ１−Ｘ）ｚ  （１）
式中、
ａ）各−Ｘは、独立に、
ｉ）−Ｒ基、
ｉｉ）−（Ｌ）ｙ−Ｒで表される基、
ｉｉｉ）−（Ｌ）−Ｒで表される基、
ｉｖ）−（Ｌ）ｗ−Ｑで表される基、
ｖ）式（２）：
−（Ｌ）ｙ−Ｍ２−（Ｌ）ｗ−Ｐ  （２）
の部分で表される基、
ｖｉ）−（Ｌ）ｙ−Ｐで表される基、又は
ｖｉｉ）−（Ｌ）ｗ−［（Ｌ）ｗ−Ｐ］ｙで表される基
であり、
ｂ）Ｐは反応性基を含み、
ｃ）Ｑは、ヒドロキシル、アミン、アルケニル、アルキニル、アジド、シリル、シリルヒドリド、オキシ（テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン−２−イル）、チオール、イソシアナト、チオイソシアナト、アクリロキシ、メタクリロキシ、２−（アクリロキシ）エチルカルバミル、２−（メタクリロキシ）エチルカルバミル、アジリジニル、アリルカーボナート、エポキシ、カルボン酸、カルボン酸エステル、アミド、無水カルボン酸及びハロゲン化アシルから選択され、
ｄ）各Ｌは、独立に、単結合、多置換の、一置換の、非置換の又は分枝状のスペーサーから選択され、前記スペーサーは、アリール、（Ｃ１〜３０）アルキル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルコキシ、（Ｃ１〜３０）ペルフルオロアルキル、（Ｃ１〜３０）ペルフルオロアルコキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルシリル、（Ｃ１〜３０）ジアルキルシロキシル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルキルカーボナート、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルオキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルウレア、（Ｃ１〜３０）アルキルチオカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルチオ、（Ｃ２〜３０）アルケン、（Ｃ１〜３０）チオアルキル、（Ｃ１〜３０）アルキルスルホン又は（Ｃ１〜３０）アルキルスルホキシドを独立に含み、ここで、各置換基は、独立に、（Ｃ１〜５）アルキル、（Ｃ１〜５）アルコキシ、フルオロ、クロロ、ブロモ、シアノ、（Ｃ１〜５）アルカン酸エステル、イソシアナト、チオイソシアナト及びフェニルから選択され、
ｅ）Ｒは、水素、Ｃ１〜１８アルキル、Ｃ１〜１８アルコキシ、Ｃ１〜１８アルコキシカルボニル、Ｃ３〜１０シクロアルキル、Ｃ３〜１０シクロアルコキシ、ポリ（Ｃ１〜１８アルコキシ）、及び非置換である、若しくはシアノ、フルオロ、クロロ、ブロモ若しくはＣ１〜１８アルコキシで置換されている、又はフルオロ、クロロ若しくはブロモで多置換されている、直鎖又は分枝状Ｃ１〜１８アルキル基から選択され、
ｆ）Ｍ１及びＭ２のそれぞれは、独立に、剛直棒状液晶基、剛曲棒状液晶基、又は剛円盤状液晶基を含み、
式中、
ｗは１〜２６の整数であり、
ｙは２〜２５の整数であり、
ｚは１又は２であり、
但し、
ＸがＲであるとき、ｗは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが−（Ｌ）ｙ−Ｒであるとき、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが−（Ｌ）−Ｒであるとき、ｗは３〜２６の整数であり、ｚは２であり、
Ｘが−（Ｌ）ｗ−Ｑであるとき、ＰがＱ基で表される場合、ｗは１であり、ｚは１であり、且つＰがＱ基以外である場合、各ｗは独立に１〜２６の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが式（２）：−（Ｌ）ｙ−Ｍ２−（Ｌ）ｗ−Ｐの部分であるとき、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが−（Ｌ）ｙ−Ｐであるとき、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、且つ−（Ｌ）ｙ−はメソゲンとＰとの間に少なくとも２５個の結合の直鎖状配列を含み、
Ｘが−（Ｌ）ｗ−［（Ｌ）ｗ−Ｐ］ｙであるとき、各ｗは独立に１〜２５の整数であり、ｙは２〜６の整数であり、ｚは１である、
誘電体層。
【請求項２】
光活性化基又は熱活性化基がアクリラート又はメタクリラートを含む、請求項１に記載の誘電体層。
【請求項３】
光開始剤、熱開始剤、又はこれらの組合せを更に含む、請求項１に記載の誘電体層。
【請求項４】
前記メソゲンモノマーの組合せが、光重合性メソゲンモノマーの組合せ、又は熱活性化重合性メソゲンモノマーの組合せを含む、請求項１に記載の誘電体層。
【請求項５】
前記メソゲンモノマーの組合せが、
２つの重合性反応性基を含む少なくとも１種の重合性メソゲンモノマーと、
１つの重合性反応性基を含む少なくとも１種の重合性メソゲンモノマーと
を含む、請求項１に記載の誘電体層。
【請求項６】
前記２つの重合性反応性基を含む少なくとも１種の重合性メソゲンモノマー  対  前記１つの重合性反応性基を含む少なくとも１種の重合性メソゲンモノマー  のモル比が、１．５：１〜１：１の範囲内である、請求項５に記載の誘電体層。
【請求項７】
メソゲンモノマーの組合せが、２−メチル−１，４−フェニレンビス（４−（３−（アクリロイルオキシ）プロポキシ）ベンゾアート）（化合物（１））；４−メトキシフェニル４−（（６−（アクリロイルオキシ）ヘキシル）オキシ）ベンゾアート（化合物（２））；２−メチル−１，４−フェニレンビス（４−（（４−（アクリロイルオキシ）ブトキシ）カルボニル）オキシ）ベンゾアート）（化合物（３））；４−（（４−（（８−（（６−メタクリロイルオキシ）ヘキサノイル）オキシ）オクチル）オキシ）ベンゾイル）オキシ）フェニル４−メチルベンゾアートｎ＝８（化合物（４））；４−（（４−（（８−（（６−メタクリロイルオキシ）ヘキサノイル）オキシ）オクチル）オキシ）ベンゾイル）オキシ）フェニル４−メチルベンゾアートｎ＝３（化合物（５））；４−（（４−ペンチルシクロヘキサン−１−カルボニル）オキシ）フェニル４−（（６−アクリロイルオキシ）ヘキシル）オキシ）ベンゾアート（化合物（６））；３−（３，６−ジフルオロ−４−（４’−プロピル−［１，１’−ビ（シクロヘキサン））］−４−イル）フェノキシ）プロピルアクリラート（化合物（７））；又は前述の任意のものの組合せを含む、請求項１に記載の誘電体層。
【請求項８】
コーティングを備える、請求項１に記載の誘電体層。
【請求項９】
フィルムを備える、請求項１に記載の誘電体層。
【請求項１０】
圧電特性を呈する、請求項１に記載の誘電体層。
【請求項１１】
フレキソエレクトリック特性を呈する、請求項１に記載の誘電体層。
【請求項１２】
請求項１に記載の誘電体層を備える誘電体装置。
【請求項１３】
圧電装置、フレキソエレクトリック装置、又はこれらの組合せを備える、請求項１２に記載の誘電体装置。
【請求項１４】
基材を備え、且つ
前記誘電体層が前記基材に積層している、
請求項１２に記載の誘電体装置。
【請求項１５】
第１の層と、
前記第１の層に積層している前記誘電体層と、
前記誘電体層に積層している第２の層と
を備える、請求項１２に記載の誘電体装置。
【請求項１６】
誘電体層を製造する方法であって、
表面を整列させるステップと、
重合性メソゲンモノマーの組合せを含む組成物を、前記整列された表面に塗布するステップであって、前記重合性メソゲンモノマーが、式（１）の構造を有し：
Ｐ−（Ｌ）ｗ−（Ｍ１−Ｘ）ｚ  （１）
式中、
ａ）各−Ｘは、独立に、
ｉ）−Ｒ基、
ｉｉ）−（Ｌ）ｙ−Ｒで表される基、
ｉｉｉ）−（Ｌ）−Ｒで表される基、
ｉｖ）−（Ｌ）ｗ−Ｑで表される基、
ｖ）式（２）：
−（Ｌ）ｙ−Ｍ２−（Ｌ）ｗ−Ｐ  （２）
の部分で表される基、
ｖｉ）−（Ｌ）ｙ−Ｐで表される基、又は
ｖｉｉ）−（Ｌ）ｗ−［（Ｌ）ｗ−Ｐ］ｙで表される基
であり、
ｂ）Ｐは、反応性基を含み、
ｃ）Ｑは、ヒドロキシル、アミン、アルケニル、アルキニル、アジド、シリル、シリルヒドリド、オキシ（テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン−２−イル）、チオール、イソシアナト、チオイソシアナト、アクリロキシ、メタクリロキシ、２−（アクリロキシ）エチルカルバミル、２−（メタクリロキシ）エチルカルバミル、アジリジニル、アリルカーボナート、エポキシ、カルボン酸、カルボン酸エステル、アミド、無水カルボン酸及びハロゲン化アシルから選択され、
ｄ）各Ｌは、独立に、単結合、多置換の、一置換の、非置換の又は分枝状のスペーサーから選択され、前記スペーサーは、アリール、（Ｃ１〜３０）アルキル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルコキシ、（Ｃ１〜３０）ペルフルオロアルキル、（Ｃ１〜３０）ペルフルオロアルコキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルシリル、（Ｃ１〜３０）ジアルキルシロキシル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルキルカーボナート、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルオキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルウレア、（Ｃ１〜３０）アルキルチオカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルチオ、（Ｃ２〜３０）アルケン、（Ｃ１〜３０）チオアルキル、（Ｃ１〜３０）アルキルスルホン又は（Ｃ１〜３０）アルキルスルホキシドを独立に含み、ここで、各置換基は、独立に、（Ｃ１〜５）アルキル、（Ｃ１〜５）アルコキシ、フルオロ、クロロ、ブロモ、シアノ、（Ｃ１〜５）アルカン酸エステル、イソシアナト、チオイソシアナト及びフェニルから選択され、
ｅ）Ｒは、水素、Ｃ１〜１８アルキル、Ｃ１〜１８アルコキシ、Ｃ１〜１８アルコキシカルボニル、Ｃ３〜１０シクロアルキル、Ｃ３〜１０シクロアルコキシ、ポリ（Ｃ１〜１８アルコキシ）、及び非置換である、若しくはシアノ、フルオロ、クロロ、ブロモ若しくはＣ１〜１８アルコキシで置換されている、又はフルオロ、クロロ若しくはブロモで多置換されている、直鎖又は分枝状Ｃ１〜１８アルキル基から選択され、
ｆ）Ｍ１及びＭ２のそれぞれは、独立に、剛直棒状液晶基、剛曲棒状液晶基、又は剛円盤状液晶基を含み、
式中、
ｗは１〜２６の整数であり、
ｙは２〜２５の整数であり、
ｚは１又は２であり、
但し、
ＸがＲであるとき、ｗは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが−（Ｌ）ｙ−Ｒであるとき、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが−（Ｌ）−Ｒであるとき、ｗは３〜２６の整数であり、ｚは２であり、
Ｘが−（Ｌ）ｗ−Ｑであるとき、ＰがＱ基で表される場合、ｗは１であり、ｚは１であり、且つＰがＱ基以外である場合、各ｗは独立に１〜２６の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが式（２）：−（Ｌ）ｙ−Ｍ２−（Ｌ）ｗ−Ｐの部分であるとき、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが−（Ｌ）ｙ−Ｐであるとき、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、且つ−（Ｌ）ｙ−はメソゲンとＰとの間に少なくとも２５個の結合の直鎖状配列を含み、
Ｘが−（Ｌ）ｗ−［（Ｌ）ｗ−Ｐ］ｙであるとき、各ｗは独立に１〜２５の整数であり、ｙは２〜６の整数であり、ｚは１である、
ステップと、
前記塗布された重合性メソゲンモノマーを整列させるステップと、
前記整列された重合性メソゲンモノマーを重合させて誘電体層を形成するステップと
を含む、方法。
【請求項１７】
整列させるステップが、表面を摩擦することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記塗布された重合性メソゲンモノマーの組合せを整列させるステップが、前記塗布された重合性メソゲンモノマーの組合せを自己整列させることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１６に記載の方法によって製造される誘電体層。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メソゲン化合物を使用して作製された誘電体装置、及びメソゲン化合物を使用して誘電体装置を作製する方法に関する。該材料及び方法は、圧電及びフレキソエレクトリック装置を作製するために使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
圧電及びフレキソエレクトリック特性は、センサー、アクチュエータ及びエネルギー発生器等の多くの用途において、重要な役割を果たしている。圧電材料は、均質な歪みがかけられたときに、誘発された電場を有することができ、且つフレキソエレクトリック性を呈する材料は、歪み勾配によって誘発されたときに、自発的な電気分極を有することができる。反転対称性のない構造を要する圧電性とは違って、フレキソエレクトリック性は、反転対称性を局所的に破壊する不均質な歪みに起因して、中心対称性材料においてさえ出現することができる。
【０００３】
ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）及びポリアミドなどのいくつかのポリマーは、圧電及びフレキソエレクトリック応答を呈する。ポリマーの結晶性は、昇温での高い電場を使用するポーリングによって配向され得る。ポーリングはコントロールするのが難しいおそれがあり、ポリマーフィルム又はコーティングを燃やして炭にするおそれがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、重合性（polymerizable）組成物は、溶媒、及び重合性メソゲンモノマーの組合せを含む。
【０００５】
本発明によれば、誘電体装置は、誘電体層を備え、ここで、誘電体層は、本発明による重合性組成物から製造される。
【０００６】
本発明によれば、部品は、本発明による誘電体装置を備える。
【０００７】
本発明によれば、誘電体層を製造する方法は、表面を整列させるステップと、重合性メソゲンモノマーの組合せを含む本発明による重合性組成物を、整列された表面に塗布するステップと、塗布された重合性メソゲンモノマーの組合せを整列させるステップと、整列された重合性メソゲンモノマーの組合せを重合させて誘電体層を形成するステップとを含む。
【０００８】
本発明によれば、誘電体層は、本発明による方法に従って製造される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
当業者であれば、本明細書に記載の図面が例示目的のみのためであることがわかるであろう。図面は、本開示の範囲を限定することを意図していない。
【００１０】
【図１】２Ｈｚでの０．０１％歪みを有するアルミニウム基材上の、本開示によって提供される誘電体層の３点曲げについてのフレキソエレクトリック応答を示すグラフである。
【００１１】
【図２Ａ】かけられた衝撃前の、本発明による装置のフレキソエレクトリック応答を示すグラフである。
【００１２】
【図２Ｂ】衝撃への応答における、本発明による装置のフレキソエレクトリック応答を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の説明の目的のため、本開示によって提供される実施形態が、明白に逆のことが指定されるところを除き、様々な代替の変形及びステップ配列を想定できることが理解されるべきである。更に、実施例における以外に、又は別段の指定があるところでは、例えば本明細書及び特許請求の範囲で使用される成分の量を表す全ての数字は、全ての事例において、用語「約」により修飾されていると理解されるべきである。したがって、逆の指定がない限り、以下の明細書及び添付の特許請求の範囲で記載される数的パラメータは、得られるべき所望の特性に応じて多様となり得る近似値である。最低でも、且つ「特許請求の範囲」の範囲と均等論の適用を限定しようとする試みとしてではなく、各数的パラメータは、少なくとも、報告された有効桁の数に照らして、通常の丸め技法を適用することによって、解釈されるべきである。
【００１４】
本発明の広い範囲を明らかにする数的範囲及びパラメータが近似値であるにもかかわらず、特定の例において明らかにされる数の値は、出来る限り正確に報告される。しかしながら、任意の数の値は、それらのそれぞれの試験測定値において見出される標準のバリエーションから必然的にもたらされるある特定の誤差を本質的に含有している。
【００１５】
更に、本明細書に記載されている任意の数の範囲は、本明細書中に包含されている全てのサブ範囲を含むことを意図することが理解されるべきである。例えば、１〜１０の範囲は、記載されている約１の最小値と、記載されている約１０の最大値との間の（且つ両端を含む）、即ち約１以上の最小値と約１０以下の最大値とを有する、全てのサブ範囲を含むことを意図している。更に、本出願において、「又は」の使用は、たとえ「及び／又は」がある特定の例において明白に使用されることがあるとしても、特に別段の指定がない限り「及び／又は」を意味する。
【００１６】
ここで、本発明の、ある特定の化合物、組成物及び方法を参照する。開示された化合物、組成物及び方法は、特許請求の範囲を限定することを意図していない。その逆に、特許請求の範囲は、全ての代替形態、変更形態及び均等形態に及ぶことを意図している。
【００１７】
本開示によって提供される硬化層は、フレキソエレクトリック特性を呈することができ、且つ力に応答して電気シグナルを、及び／又は電場に応答して機械的発動を、生成することができる。層としては、フィルム及びコーティングが挙げられ、ここで、コーティングは外層を指す。
【００１８】
直接的なフレキソエレクトリック効果において、印加された力は、構造内で応力勾配を誘発し、応力勾配に応答して生じた電気シグナルへと至らせる。電気シグナルは、フレキソエレクトリックシグナルである。圧電効果と違って、フレキソエレクトリック効果は、応力勾配を要する。構造は、力の印加に際して、曲げ又は可撓性変形を受けることができる。電極は、フレキソエレクトリックシグナルを回収するように配置されてもよく、例えば応力勾配の近接領域に配置されてもよい。
【００１９】
逆のフレキソエレクトリック効果において、電場の印加は、構造内で電場勾配を誘発する。これらの電場勾配は、フレキソエレクトリック効果を通じて、この例では逆効果を通じて、作動力を誘発する。この事例では、電極は、電場勾配が生じるように配置され得る。
【００２０】
フレキソエレクトリック効果は、材料内の歪み勾配によって誘発される電気分極に関し、逆効果は、電場勾配によって誘発された材料中の歪みである。フレキソエレクトリック材料は、中心対称であることができ、これは、任意の圧電効果の規則から外れているように見える。
【００２１】
フレキソエレクトリック効果は、関係式Ｐ１＝μｉｊｋｌ（∂Ｓｉｊ／∂Ｘｋ）（式中、μｉｊｋｌは第４のランクの極性テンソルフレキソエレクトリック係数であり、Ｓｉｊは弾性歪み成分である。ＸｋはＳ中の勾配の方向であり、Ｐ１は誘発された電気分極である）によって定義される。
【００２２】
フレキソエレクトリック性では、逆効果もまた存在し、即ち、関係式Ｔｉｊ＝μｉｊｋｌ（∂Ｅｋ／∂Ｘ１）（式中、Ｅｋは電場であり、Ｘ１はＥ中の勾配の方向であり、Ｔｉｊは誘発された応力である）によって定義されている電場勾配により生じる弾性応力が存在する。
【００２３】
ＭＫＳシステムにおける直接効果では、μの単位はクーロン／メーター（Ｃ／ｍ）であり、逆効果では、単位はニュートン／ボルト（Ｎ／Ｖ）であり、これらは、直接的なフレキソエレクトリック効果と逆のフレキソエレクトリック効果とが熱力学的に同一であるため、等価である。
【００２４】
本開示によって提供される硬化層は、圧電特性を呈することができる。応力が圧電材料層に印加されるとき、それによって反対電荷が、印加される応力に比例して圧電材料層の両方の端面上に出現する、電気分極がもたらされる。更に、圧電材料が電場中に載置されるとき、圧電層は、そこで、印加された電場に比例して歪みが生じる特性（圧電効果）を呈する。具体的には、圧電層の事例では、配向されたポリマー中の双極子モーメントの配向によって引き起こされた分極を介して、大きい圧電効果が出現する。圧電材料層が、熱等のエネルギーの印加に供されるとき、これに応答して、圧電層内部の、あるレベルの自発的な分極は変更される。
【００２５】
ポーリングなしで整列され得る圧電及びフレキソエレクトリック層を作製するための材料及び方法が望まれる。
【００２６】
本開示によって提供されるメソゲン化合物を含む重合性層は、ポーリング法の使用なしで、配向された基材上に自己整列することができ、且つ重合されて、薄い圧電及びフレキソエレクトリック層を形成することができる。
【００２７】
本開示によって提供される方法は、基材表面を摩擦によって整列させるステップと、整列された表面を、重合性メソゲン化合物、又は重合性メソゲン含有化合物の組合せを含む組成物でコーティングするステップと、メソゲン化合物を自己整列させるステップと、重合性メソゲン化合物を硬化して、圧電及び／又はフレキソエレクトリック特性を呈する薄層を提供するステップとを含むことができる。
【００２８】
自己整列された重合性メソゲン化合物から製造される誘電体装置は、導電性層と、基材に積層する整列層と、重合（polymerized）メソゲン化合物を含む誘電体層と、積層している導電性層とを備えることができる。
【００２９】
導電性材料は、内因的に導電性である材料を含むことができ、又は電気的に絶縁する基材に積層する導電性材料の層を備えてもよい。
【００３０】
基材としては、任意の好適な基材、例えば金属、合金、複合体、セラミック、ガラス又はポリマーを挙げることができる。基材は導電性であることができ、又は、基材の表面は導電性材料の層又はコーティングを備えることができる。例えば導電性コーティングは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を含むことができる。
【００３１】
その上に誘電体層が塗布される基材は、任意の好適な厚さであることができる。例えば、基材は、可撓性シート又は可撓性層であることができる。
【００３２】
その上に液晶組成物が塗布される基材表面は、例えば走査型共焦点顕微鏡法から、又はプロフィロメトリを用いて、ＲＭＳの滑らかさ／粗さによって特徴とすることができる。
【００３３】
基材の表面は整列層を備えることができる。整列層は、薄層を摩擦する又はバッフィングする等によって機械力が整列層へ塗布されるときに、整列したグルーブ等の整列した物理的機構を生じさせる材料の薄層を備えることができる。
【００３４】
整列層は、導電性基材へ、又は基材表面に積層している導電性層へ、塗布され得る。整列層は、例えば、ディッピング、ブラッシング、ローリング、スプレイング、ワイピング、又は任意の他の好適な方法によって塗布され得る。整列層は、例えば５μｍ〜１００μｍ、５μｍ〜５０μｍ、又は５μｍ〜２５μｍの厚さを特徴とすることができる。
【００３５】
好適な整列層材料の例としては、アルコール、例えばポリビニルアルコール、トリアセタートセルロース、及びポリイミドが挙げられる。整列層を備えた材料は溶液として塗布されて、機械力を用いて整列機構を生じさせる前に、乾燥され得る。
【００３６】
整列機構は、摩擦、バッフィング、又は他の好適な方法によって整列層上に生じ得る。例えば、整列機構は、フェルト布をワイピングする、又は整列層の表面にわたって摩擦ホイールを回転させることによって、整列層上に生じ得る。
【００３７】
表面はまた、グルービングによって又は光整列法を用いても整列され得る。
【００３８】
整列層が配向された後、重合性メソゲン材料を含む誘電体組成物は、整列層の、整列された表面へ塗布され得る。
【００３９】
誘電体組成物としては、溶媒、重合性メソゲン化合物、及び界面活性剤を挙げることができる。光重合性液晶組成物では、組成物は光開始剤を含むことができる。熱活性化重合性液晶組成物では、組成物は熱開始剤を含むことができる。
【００４０】
好適な溶媒は、重合性誘電体組成物の固体成分を溶解することができ、そこへ誘電体組成物が塗布される表面と適合性があり、且つ固体成分を、整列された基材表面にわたって均一に分散させることができる。好適な溶媒はまた、メソゲン化合物の塗布及び整列の後に、蒸発することが可能でもある。
【００４１】
誘電体組成物は、例えば、２０重量％〜６０重量％の溶媒、又は溶媒の組合せ、２５重量％〜５５重量％の、３０重量％〜５０重量％の、又は３５重量％〜４５重量％の溶媒、又は溶媒の組合せを含むことができ、ここで、重量％は組成物の総重量に基づく。
【００４２】
誘電体組成物中、溶媒は極性溶媒であることができる。好適な極性溶媒の例としては、アニソールが挙げられる。
【００４３】
好適な溶媒の例としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート及びその誘導体、アセトン、プロピオン酸アミル、アニソール、ベンゼン、酢酸ブチル、シクロヘキサン、エチレングリコールのジアルキルエーテル、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル及びそれらの誘導体、二安息香酸ジエチレングリコール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメトキシベンゼン、酢酸エチル、イソプロピルアルコール、メチルシクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピオン酸メチル、炭酸プロピレン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、２−メトキシエチルエーテル、３−プロピレングリコールメチルエーテル、及び前述の任意のものの組合せが挙げられる。
【００４４】
誘電体組成物は、メソゲン化合物、又はメソゲン化合物の組合せを含むことができる。
【００４５】
好適なメソゲン化合物は、例えば、米国特許第８，６２８，６８５号で、米国特許出願公開第２０１０／００１４０１０号で、及び米国特許出願公開第２００９／０３２３０１２号で、開示されている。
【００４６】
メソゲン化合物は、メソゲン部分及び可撓性部分を含む。
【００４７】
化合物のメソゲン部分は、メソゲン化合物を含む組成物中の他のメソゲン部分と整列する剛性部分を含んでいて、それによってメソゲン化合物を一方向に整列させることができる。メソゲンの剛性部分は、例えば単環又は多環の芳香族環構造を含む単環又は多環の構造等の剛直な分子構造を含んでもよい。メソゲンの例としては、Ｄｅｍｕｓら，Ｆｌｕｓｓｉｇｅ  Ｋｒｉｓｔａｌｌｅ  ｉｎ  Ｔａｂｅｌｌｅｎ，ＶＥＢ  Ｄｅｕｔｓｃｈｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ  ｆｕｒ  Ｇｒｕｎｄｓｔｏｆｆｉｎｄｕｓｔｒｉｅ，Ｌｅｉｐｚｉｇ，１９７４、及びＦｌｕｓｓｉｇｅ  Ｋｒｉｓｔａｌｌｅ  ｉｎ  Ｔａｂｅｌｌｅｎ  ＩＩ，ＶＥＢ  Ｄｅｕｔｓｃｈｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ  ｆｕｒ  Ｇｒｕｎｄｓｔｏｆｆｉｎｄｕｓｔｒｉｅ，Ｌｅｉｐｚｉｇ，１９８４に開示のメソゲン化合物が挙げられる。メソゲン化合物はまた、１つ以上の可撓性部分を含んでもよい。１つ以上の可撓性部分は、メソゲン化合物に流動性を与えることができる。メソゲン化合物は、無秩序状態又は秩序状態又は整列状態で存在することができる。無秩序状態にあるメソゲン化合物は、本質的にランダムな配向を採用することができ、その結果、メソゲン化合物への一般的配向は存在しない。秩序状態又は整列状態にあるメソゲン化合物は、そこで化合物のメソゲン部分が組成物の全体にわたって少なくとも部分的に整列される配向を採用することができる。
【００４８】
メソゲン化合物は、少なくとも１個のメソゲン単位、少なくとも１つの反応性基、及び例えば、直鎖の長さにおいて１個の原子結合〜５００個の原子結合であり得る少なくとも１つの可撓性結合基を含むことができる。メソゲン化合物は、１つの反応性基又は２つの反応性基を含むことができる。
【００４９】
メソゲン化合物は、式（１）の構造を有する化合物を含むことができる：
Ｐ−（Ｌ）ｗ−（−Ｍ１−Ｘ）ｚ  （１）
【００５０】
式（１）のメソゲン化合物において、各Ｘは、独立に、
（ｉ）−Ｒ基、
（ｉｉ）−（Ｌ）ｙ−Ｒ基、
（ｉｉｉ）−（Ｌ）−Ｒ基、
（ｉｖ）−（Ｌ）ｗ−Ｑ、
（ｖ）式（２）：
−（Ｌ）ｙ−Ｍ２−Ｌｗ−Ｐ  （２）
の構造を有する基、
（ｖｉ）−Ｌｙ−Ｐ、又は
（ｖｉｉ）−Ｌｗ−［（Ｌ）ｗ−Ｐ］ｙ
を含むことができる。
【００５１】
式（１）の化合物中、各Ｐは反応性基を含むことができる。反応性基は、原子、結合、又は反応して共役結合、極性共役結合、又は別の分子とのイオン結合等の結合を形成し得る官能基を指す。例えば、反応性基は、基と反応してもよく、コモノマーと反応してもよく、又は、式（１）に相当する構造又はその残基がポリマー中へ組み込まれるように発現するポリマー上の反応性基と反応してもよい。各反応性基Ｐは、独立に、例えば、アジリジニル、水素、ヒドロキシル、アリール、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルキルアミノ、アルキルアルコキシ、アルコキシアルコキシ、ニトロ、ポリアルキルエーテル、Ｃ１〜６アルキル、Ｃ１〜６アルコキシ（Ｃ１〜６）アルキル、ポリエチレンオキシ、ポリプロピレンオキシ、エタンジイル、アクリラート、メタクリラート、２−クロロアクリラート、２−フェニルアクリラート、アクリロイルフェニレン、アクリルアミド、メタクリルアミド、２−クロロアクリルアミド、２−フェニルアクリルアミド、オキセタン、エポキシ、グリシジル、シアノ、イソシアナト、チオール、チオイソシアナト、イタコン酸エステル、ビニルエーテル、ビニルエステル、スチレン誘導体、シロキサン、エチレンイミン誘導体、カルボン酸、アルケン、マレイン酸誘導体、フマル酸誘導体、非置換ケイ皮酸誘導体；メチル、メトキシ、シアノ及びハロゲンのうちの少なくとも１つで置換されているケイ皮酸誘導体、又はステロイドラジカル、テルペノイドラジカル、アルカロイドラジカル及びこれらの混合物から選択される、置換の若しくは非置換の、キラル若しくは非キラルの、一価若しくは二価の基を含むことができ、ここで、置換基は、独立に、アルキル、アルコキシ、アミノ、シクロアルキル、アルキルアルコキシ、フルオロアルキル、シアノ、シアノアルキル、シアノアルコキシ、若しくは前述の任意のものの組合せであり得る。反応性基Ｐは、重合性基を含むことができ、ここで、重合性基は、重合反応において関与することが可能な任意の官能基であってもよい。
【００５２】
例えば、重合反応としては、そこでフリーラジカルが、１つの側上でそれに付加すると同時に他の側上で新しい自由電子を生成することによる、モノマーの二重結合と反応する開始剤として働く付加重合；そこで２つの反応する分子が結合して、水分子等の小分子の除去を伴ってより大きい分子を形成する縮合重合；及び酸化カップリング重合が挙げられる。反応性基Ｐは、非置換又は置換の開環メタセシス重合前駆体であってもよい。好適な重合性基の例としては、ヒドロキシル、アクリルオキシ、メタクリルオキシ、２−（アクリルオキシ）エチルカルバミル、２−（メタクリルオキシ）エチルカルバミル、イソシアナト、アジリジン、アリルカーボナート、及びオキシラニルメチル等のエポキシ基が挙げられる。反応性基Ｐは、複数の反応性基を含むことができる。例えば、反応性基Ｐは、２〜４つの反応性基を含むことができる。Ｐ上に多数の反応性基を有することは、より効果的な、ポリマー中への組み込みをもたらすことができ、又は個々のポリマー鎖間の架橋をもたらすことができる。多数の反応性基を含む好適な反応性基Ｐの例としては、ジアクリロイルオキシ（Ｃ１〜６）アルキル、ジアクリロイルオキシアリール；トリアクリロイルオキシ（Ｃ１〜６）アルキル、トリアクリロイルオキシアリール、テトラアクリロイルオキシ（Ｃ１〜６）アルキル、テトラアクリロイルオキシアリール、ジヒドロキシ（Ｃ１〜６）アルキル、トリヒドロキシ（Ｃ１〜６）アルキル、テトラヒドロキシ（Ｃ１〜６）アルキル、ジエポキシ（Ｃ１〜６）アルキル、ジエポキシアリール、トリエポキシ（Ｃ１〜６）アルキル、トリエポキシアリール、テトラエポキシ（Ｃ１〜６）アルキル、テトラエポキシアリール、ジグリシジルオキシ（Ｃ１〜６）アルキル、ジグリシジルオキシアリール；トリグリシジルオキシ（Ｃ１〜６）アルキル、トリグリシジルオキシアリール、テトラグリシジルオキシ（Ｃ１〜６）アルキル及びテトラグリシジルオキシアリールが挙げられる。
【００５３】
式（１）のメソゲン化合物中、各Ｑ基は、例えば、ヒドロキシル、アミン、アルケニル、アルキニル、アジド、シリル、シリルヒドリド、オキシ（テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン−２−イル）、イソシアナト、チオール、チオイソシアナト、カルボン酸、カルボン酸エステル、アミド、無水カルボン酸又はハロゲン化アシルを含むことができる。Ｑ基は、少なくとも１つのＱ基を含むメソゲン化合物がポリマー又はコポリマーの主鎖中へ組み込まれ得るように、反応性基として作用してもよい。例えば、Ｑは、ヒドロキシル、アクリルオキシ、メタクリルオキシ、２−（アクリルオキシ）エチルカルバミル、２−（メタクリルオキシ）エチルカルバミル、イソシアナト、チオール、チオイソシアナト、アジリジン、アリルカーボナート、カルボン酸若しくはカルボン酸誘導体、又はエポキシ、例えばオキシラニルメチルを含む、本明細書に記載のもの等の重合性基であってもよい。本明細書で使用されるとき、用語「（メタ）アクリルオキシ」及び「（メタ）アクリロイルオキシ」は、互換的に使用され、且つ置換又は非置換のプロパ−２−エン−１−オイロキシ構造を指す。
【００５４】
式（１）のメソゲン化合物中、−Ｌ−、−（Ｌ）ｙ−又は−（Ｌ）ｗ−基は、１〜５００個の原子結合、例えば１〜２００個の、１〜１００個の、又は１〜５０個の原子結合の直鎖の長さを有する結合基を表す。即ち、一般構造Ｆ−Ｌ−Ｅについて、Ｆ基とＥ基（式中、Ｆ基とＥ基とは、それぞれ、Ｐ、Ｒ、Ｑ、Ｘの各基の任意のもの又はメソゲンを一般に表すことができる）との間の結合基の最長の直鎖の長さは、１〜５００個の結合（介在原子を含む）の範囲であることができる。結合基の直鎖の長さを検討するとき、結合基の長さは、直鎖状配列中の結合のそれぞれの長さ、及び結合基の直鎖状配列中の様々な介在原子によって占められている距離を決定してそれらの値を合計することによって計算され得ることを理解されるべきである。結合の最長の直鎖状配列は、結合された基の間が少なくとも２５個の結合であってもよい。結合の最長の直鎖状配列は、少なくとも３０個の結合であってもよい。結合の最長の直鎖状配列は、少なくとも５０個の結合であってもよい。少なくとも２５個の結合の結合基は、メソゲン化合物を含む組成物中のフォトクロミック化合物等の添加剤の可溶性を改善させることができ、メソゲン化合物を含む組成物の、より速い又は改善された整列特性を付与することができ、且つ／又はメソゲン化合物を含む組成物の粘度を低下させることができる。
【００５５】
各−Ｌ−基は、独立に、単結合；アリール、（Ｃ１〜３０）アルキル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルコキシ、（Ｃ１〜３０）ペルフルオロアルキル、（Ｃ１〜３０）ペルフルオロアルコキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルシリル、（Ｃ１〜３０）ジアルキルシロキシル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルキルカーボナート、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルオキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルウレタン、（Ｃ１〜３０）アルキルウレア、（Ｃ１〜３０）アルキルチオカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルチオ、（Ｃ２〜３０）アルケン、（Ｃ１〜３０）チオアルキル、（Ｃ１〜３０）アルキルスルホン及び（Ｃ１〜３０）アルキルスルホキシドを含む、多置換の、一置換又は非置換のスペーサーから選択することができ、ここで、各置換基は、独立に、例えば、（Ｃ１〜５）アルキル、（Ｃ１〜５）アルコキシ、フルオロ、クロロ、ブロモ、シアノ、（Ｃ１〜５）アルカン酸エステル、イソシアナト、チオイソシアナト又はフェニルであることができる。
【００５６】
変数ｗは１〜２６の整数であってもよく、ｙは２〜２５の整数であってもよく、ｚは１又は２であることができる。
【００５７】
配列中、例えば構造−（Ｌ）ｙ−又は−（Ｌ）ｗ−（式中、ｙ及び／又はｗは１超の整数である）において１つより多いＬ基が生じるとき、近接するＬ基（複数）は、同じ構造を有していても有していなくてもよいことが特記されるべきである。即ち、例えば、構造−（Ｌ）３−又は−Ｌ−Ｌ−Ｌ−（即ち、式中、ｙ又はｗは３である）を有する結合基中、各−Ｌ−基は、独立に、本明細書に記載のＬ基の任意のものであることができ、且つ近接する−Ｌ−基（複数）は、同じ構造を有していても有していなくてもよい。例えば、−Ｌ−Ｌ−Ｌ−は、−（Ｃ１〜３０）アルキル−（Ｃ１〜３０）アルキル−（Ｃ１〜３０）アルキル−（即ち、式中、−Ｌ−の各出現は、（Ｃ１〜３０）アルキルで表され、式中、それぞれの近接する（Ｃ１〜３０）アルキル基は、アルキル基中、同じ又は異なる炭素数を有し得る）を表すことができる。別の例として、−Ｌ−Ｌ−Ｌ−は、−アリール−（Ｃ１〜３０）アルキルシリル−（Ｃ１〜３０）アルコキシ−（即ち、式中、−Ｌ−の各出現は、近接する−Ｌ−基とは異なる）を表すことができる。そのため、（Ｌ）ｙ又は（Ｌ）ｗの構造は、近接する−Ｌ−基のうちの一部又は全てが同じであるところのもの、及び全ての近接する−Ｌ−基が異なるところのものを含む、結合基−Ｌ−の様々な配列の全ての可能な組合せに及ぶと理解されるべきである。
【００５８】
式（１）のメソゲン化合物において、Ｒ基は、水素、Ｃ１〜１８アルキル、Ｃ１〜１８アルコキシ、Ｃ１〜１８アルコキシカルボニル、Ｃ３〜１０シクロアルキル、Ｃ３〜１０シクロアルコキシ、ポリ（Ｃ１〜１８アルコキシ）、又は非置換である、若しくはシアノ、フルオロ、クロロ、ブロモ若しくはＣ１〜１８アルコキシで置換されている、若しくはフルオロ、クロロ若しくはブロモで多置換されている、直鎖又は分枝状Ｃ１〜１８アルキル基等の末端基を含むことができる。
【００５９】
式（１）のメソゲン化合物中、Ｍ１基及びＭ２基は、メソゲン基を表し、それぞれ独立に、剛直棒状液晶基、剛曲棒状液晶基、又は剛円盤状液晶基であることができる。Ｍ１及びＭ２の構造は、任意の好適なメソゲン基であってもよく、例えばＤｅｍｕｓら，Ｆｌｕｓｓｉｇｅ  Ｋｒｉｓｔａｌｌｅ  ｉｎ  Ｔａｂｅｌｌｅｎ，ＶＥＢ  Ｄｅｕｔｓｃｈｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ  ｆｕｒ  Ｇｒｕｎｄｓｔｏｆｆｉｎｄｕｓｔｒｉｅ，Ｌｅｉｐｚｉｇ，１９７４、又はＦｌｕｓｓｉｇｅ  Ｋｒｉｓｔａｌｌｅ  ｉｎ  Ｔａｂｅｌｌｅｎ  ＩＩ，ＶＥＢ  Ｄｅｕｔｓｃｈｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ  ｆｕｒ  Ｇｒｕｎｄｓｔｏｆｆｉｎｄｕｓｔｒｉｅ，Ｌｅｉｐｚｉｇ，１９８４に引用されたものの任意のものであってもよい。
【００６０】
メソゲン基Ｍ１及びＭ２は、独立に、式（３）：
−［Ｓ１］ｃ−［Ｇ１−［Ｓ２］ｄ］ｄ’−［Ｇ２−［Ｓ３］ｅ］ｅ’−［Ｇ３−［Ｓ４］ｆ］ｆ’−Ｓ５−      （３）
の構造を有してもよい。
【００６１】
式（３）のメソゲン基中、Ｇ１、Ｇ２及びＧ３のそれぞれは、独立に、非置換又は置換の芳香族基、非置換又は置換の脂環式基、非置換又は置換の複素環基、及びこれらの混合物等の二価の基を含んでもよく、ここで、置換基は、例えば、チオール、アミド、ヒドロキシ（Ｃ１〜１８）アルキル、イソシアナト（Ｃ１〜１８）アルキル、アクリロイルオキシ、アクリロイルオキシ（Ｃ１〜１８）アルキル、ハロゲン、Ｃ１〜１８アルコキシ、ポリ（Ｃ１〜１８アルコキシ）、アミノ、アミノ（Ｃ１〜１８）アルキレン、Ｃ１〜１８アルキルアミノ、ジ−（Ｃ１〜１８）アルキルアミノ、Ｃ１〜１８アルキル、Ｃ２〜１８アルケン、Ｃ２〜１８アルキン、Ｃ１〜１８アルキル（Ｃ１〜１８）アルコキシ、Ｃ１〜１８アルコキシカルボニル、Ｃ１〜１８アルキルカルボニル、Ｃ１〜１８炭酸アルキル、炭酸アリール、ペルフルオロ（Ｃ１〜１８）アルキルアミノ、ジ−（ペルフルオロ（Ｃ１〜１８）アルキル）アミノ、Ｃ１〜１８アセチル、Ｃ３〜１０シクロアルキル、Ｃ３〜１０シクロアルコキシ、イソシアナト、アミド、シアノ、ニトロ；シアノ、ハロ又はＣ１〜１８アルコキシで一置換されている、又はハロで多置換されている、直鎖又は分枝状Ｃ１〜１８アルキル基、並びに式Ｍ（Ｔ）（ｔ−１）及び式Ｍ（ＯＴ）（ｔ−１）（式中、Ｍは、アルミニウム、アンチモン、タンタル、チタン、ジルコニウム又はケイ素であることができ、Ｔは、有機官能基、有機官能性炭化水素基、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基であることができ、ｔはＭの結合価である）のうちの１つを含む基であることができる。
【００６２】
式（３）のメソゲン基中、ｃ、ｄ、ｅ及びｆのそれぞれは、独立に、両端を含んで０〜２０の範囲の整数であってもよく、ｄ’、ｅ’及びｆ’のそれぞれは、独立に、０〜４の整数であることができ、但し条件としてｄ’＋ｅ’＋ｆ’の和は少なくとも１である。
【００６３】
式（３）のメソゲン基中、Ｓ基は、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４及びＳ５基のそれぞれが、独立に、（ｉ）、（ｉｉ）又は（ｉｉｉ）の各基のうちの１つから選択され得るようなスペーサー基であることができる：
（ｉ）  −（ＣＨ２）ｇ−、−（ＣＦ２）ｈ−、−Ｓｉ（ＣＨ２）ｇ（式中、ｈは、両端を含んで１〜１６の整数である）；
（ｉｉ）  −Ｎ（Ｚ）、−Ｃ（Ｚ）＝Ｃ（Ｚ）、−Ｃ（Ｚ）＝Ｎ、−Ｃ（Ｚ’）２−Ｃ（Ｚ’）２、又は単結合（式中、各Ｚは、独立に、水素、Ｃ１〜６アルキル、シクロアルキル若しくはアリールであり、各Ｚ’は、独立に、Ｃ１〜６アルキル、シクロアルキル若しくはアリールである）；又は
（ｉｉｉ）  −Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−、−Ｓ（Ｏ）２−、−Ｓ（Ｏ）２−Ｏ−、−Ｏ−Ｓ（Ｏ）２Ｏ−、又は直鎖若しくは分枝状Ｃ１〜２４アルキレン残基（式中、Ｃ１〜２４アルキレン残基は、非置換であることができ、シアノ若しくはハロによって一置換されていてもよく、又はハロによって多置換されていてもよく、但しヘテロ原子を含む２個のスペーサー単位が一緒に結合されるとき、該スペーサー単位は、ヘテロ原子が互いに直接結合しないように結合され、且つＳ１及びＳ５が別の基に結合されるとき、それらは２つのヘテロ原子が互いに直接結合されないように結合される）。
【００６４】
式（３）のメソゲン基では、ｃ、ｄ、ｅ及びｆのそれぞれは、独立に、両端を含んで１〜２０の範囲の整数であることができ、ｄ’、ｅ’及びｆ’のそれぞれは、独立に、０、１、２、３及び４であることができ、但し条件としてｄ’＋ｅ’＋ｆ’の和は少なくとも１である。
【００６５】
式（３）のメソゲン基では、ｃ、ｄ、ｅ及びｆのそれぞれは、独立に、両端を含んで０〜２０の整数であることができ、ｄ’、ｅ’及びｆ’のそれぞれは、独立に、０、１、２、３であることができ、但し条件としてｄ’＋ｅ’＋ｆ’の和は少なくとも２である。
【００６６】
式（３）のメソゲン基では、ｃ、ｄ、ｅ及びｆのそれぞれは、独立に、両端を含んで０〜２０の整数であることができ、ｄ’、ｅ’及びｆ’のそれぞれは、独立に、０、１、２、３又は４であることができ、但し条件としてｄ’＋ｅ’＋ｆ’の和は少なくとも３である。
【００６７】
式（３）のメソゲン基では、ｃ、ｄ、ｅ及びｆのそれぞれは、独立に、両端を含んで０〜２０の整数であることができ、ｄ’、ｅ’及びｆ’のそれぞれは、独立に、０、１、２、３又は４であることができ、但し条件としてｄ’＋ｅ’＋ｆ’の和は少なくとも１である。
【００６８】
式（１）のメソゲン化合物では、Ｘ基が−Ｒであるとき、ｗは２〜２５の整数であることができ、ｚは１であることができ；Ｘ基が−Ｌｙ−Ｒであるとき、ｗは１であることができ、ｙは２〜２５の整数であることができ、ｚは１であることができ；Ｘ基が−（Ｌ）−Ｒであるとき、ｗは３〜２６の整数であることができ、ｚは２であることができ；Ｘ基が−Ｌｗ−Ｑであるとき、式（１）中のＰ基がＱである場合、他のＱ基と同一であっても異なっていてもよく、ｗは１であることができ、ｚは１であることができ、且つＰ基がＱ基以外である場合（即ち、Ｐは、本明細書で定義されている別の基である）、各ｗは独立に１〜２６の整数であることができ、ｚは１であることができ；Ｘ基が式（２）（−Ｌｙ−Ｍ２−Ｌｗ−Ｐｙ）の構造を有するとき、ｗは１であることができ、ｙは２〜２５の整数であることができ、ｚは１であることができ；Ｘ基が−（Ｌ）ｙ−Ｐであるとき、ｗは１であることができ、ｙは２〜２６の整数であることができ、ｚは１であることができ；且つ−Ｌｙ−は、メソゲンとＰとの間に少なくとも２５個の結合の直鎖状配列を含むことができ；且つＸ基が−Ｌｗ−［（Ｌ）ｗ−Ｐ］ｙであるとき、各ｗは独立に１〜２５の整数であることができ、ｙは２〜６の整数であることができ、ｚは１であることができる。
【００６９】
メソゲン化合物は、官能性モノメソゲン化合物（即ち、１つのメソゲン構造を含有するメソゲン化合物）であってもよい。官能性モノメソゲン化合物は、式（１）の構造を有してもよく、式中、Ｘ基は−Ｒであり、ｗは式（１）のものであり、式中、Ｘ基は−Ｌｙ−Ｒであり、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１である。
【００７０】
メソゲン化合物は、官能性ビメソゲン化合物（即ち、同一であっても異なっていてもよい２つのメソゲン構造を含有するメソゲン化合物）であってもよい。例えば、官能性ビメソゲン化合物は、２個のメソゲン単位の間に長鎖結合基を有することができる。官能性ビメソゲン化合物は、式（１）の構造を有してもよく、式中、Ｘ基は−Ｌ−Ｒであり、ｗは３〜２６の整数であり、ｚは２である。官能性ビメソゲン化合物は、式（１）の構造を有してもよく、式中、Ｘ基は、式（２）の構造を有し：
−Ｌｙ−Ｍ２−Ｌｗ−Ｐｙ  （２）
ここで、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１である。
【００７１】
メソゲン化合物は、官能性モノメソゲン化合物（即ち、１つのメソゲン構造を含有するメソゲン化合物）であってもよい。例えば、官能性モノメソゲン化合物は、式（１）のものを有してもよく、式中、Ｘ基は−Ｌｗ−Ｑであり、式（１）中のＰ基がＱである場合、他のＱ基と同一であっても異なっていてもよく、ｗは１であり、ｚは１であり；Ｐ基がＱ基以外である場合、各ｗは独立に１〜２６の整数であり、ｚは１である。この構造を有するメソゲン化合物は２つのＱ基を含有してもよく、これは同一であっても異なっていてもよく、反応してコポリマーを形成し得る１個以上の他のモノマー性単位と反応性であってもよい。そのため、メソゲン化合物は、ポリマー主鎖中に組み込まれ得る二官能性モノマーであってもよい。即ち、メソゲン基は、ポリマー主鎖中に組み込まれて、Ｑ基（単数又は複数）の残基によって各末端にて、形成されたポリマーに結合することができる。用語「残基」は、反応性基の反応後に残っている基を指す。
【００７２】
官能性モノメソゲン化合物は、式（１）の構造を有してもよく、式中、Ｘ基は−Ｌｙ−Ｐであり、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、且つ−Ｌｙ−は、メソゲンとＰとの間に少なくとも２５個の結合の直鎖状配列を含む。−Ｌｙ−基は、メソゲンとＰとの間に少なくとも５０個の結合の直鎖状配列を含むことができる。
【００７３】
メソゲン化合物は、式（１）の構造を有してもよく、式中、Ｘ基は−Ｌｗ−［（Ｌ）ｗ−Ｐ］ｙであり、各ｗは独立に１〜２５の整数であり、ｙは２〜６の整数であり、ｚは１である。メソゲン化合物は、例えば、３〜７つの反応性基Ｐを有してもよい。
【００７４】
本開示によって提供されるメソゲン化合物は、圧電及び／又はフレキソエレクトリック特性を呈する硬化層を提供することができる。
【００７５】
本開示によって提供されるメソゲン化合物は、式（４）又は式（５）の構造を有する液晶モノマーを含むことができる：
Ｒ−Ｍ−Ｌｗ−Ｐ  （４）
Ｒ−Ｌｙ−Ｍ−Ｌ−Ｐ  （５）
【００７６】
式（４）及び式（５）のモノマー中のＰ基は、本明細書でＰについての列挙において記載されているような反応性基、及び、重合性基、複数の反応性基、又は開環メタセシス重合前駆体を含む基を含んでいてもよい。
【００７７】
式（４）及び式（５）のモノマー中のＱ基は、独立に、本明細書でＱ基について列挙されている基の任意のものであってもよい。更に、式（４）及び式（５）のモノマー中、各−Ｌ−基は、独立に、本明細書で記載されている可能な−Ｌ−基の列挙から選択されてもよい。式（４）及び式（５）のモノマー中、Ｒ基は、本明細書で記載されている可能なＲ基の列挙から選択されてもよい。
【００７８】
式（４）及び式（５）のモノマー中のメソゲン成分Ｍ１及びＭ２は、剛直棒状液晶基、剛曲棒状液晶基、又は剛円盤状液晶基であってもよく、例えば式（３）の構造を有するものを含む、本明細書で記載したメソゲンであり：
−［Ｓ１］ｃ−［Ｇ１−［Ｓ２］ｄ］ｄ’−［Ｇ２−［Ｓ３］ｅ］ｅ’−［Ｇ３−［Ｓ４］ｆ］ｆ’−Ｓ５−  （３）
式中、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｄ’、ｅ’及びｆ’は、本明細書で定義されている。式（４）及び式（５）のモノマー中、ｗは２〜２５の範囲の整数であってもよく、ｙは２〜２５の範囲の整数であってもよい。
【００７９】
本開示によって提供されるメソゲン化合物は、式（６）及び式（７）の構造を有するビメソゲン液晶モノマーを含む：
Ｐ−Ｌ−Ｍ１−Ｌｗ−Ｍ２−Ｌ−Ｐ  （６）
Ｐ−Ｌ−Ｍ１−Ｌｗ（−Ｌ−Ｐ）（−Ｍ２−Ｌ−Ｒ）  （７）
【００８０】
式（６）及び式（７）のメソゲン化合物では、各Ｐは、独立に、本明細書に開示のものの任意のもの等の重合性基を含み、例えば反応性基、多数の反応性基、又は開環メタセシス重合前駆体が挙げられる。各Ｑは、独立に、本明細書で開示のＱについての基のうちの任意のものを含んでもよい。式（６）及び式（７）のメソゲン化合物では、各Ｌは、独立に、本明細書で開示のＬについての基のうちの任意のものを含んでもよい。式（６）及び式（７）のメソゲン化合物では、各Ｒは、独立に、本明細書で開示のＲについての基のうちの任意のものを含んでもよい。式（６）及び式（７）のメソゲン化合物中のメソゲン部分は、剛直棒状液晶基、剛曲棒状液晶基、剛円盤状液晶基、又は前述の任意のものの組合せを含んでもよい。そのため、式（６）及び式（７）の化合物中のＭ１及びＭ２は、独立に、例えば式（３）の構造を含む、本明細書に開示のメソゲン構造を含んでもよく：
−［Ｓ１］ｃ−［Ｇ１−［Ｓ２］ｄ］ｄ’−［Ｇ２−［Ｓ３］ｅ］ｅ’−［Ｇ３−［Ｓ４］ｆ］ｆ’−Ｓ５−  （３）
式中、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｄ’、ｅ’及びｆ’は、本明細書で定義されている。式（６）及び式（７）のメソゲン化合物では、ｗは２〜２５の整数であってもよい。
【００８１】
メソゲン化合物は、式（８）の構造で表される二官能性液晶モノマーを含むことができる：
Ｐ−Ｌｗ−Ｍ−Ｌｗ−Ｑ  （８）
【００８２】
式（８）のメソゲン化合物では、Ｐは、重合性基等の反応性基、複数の反応性基、又は開環メタセシス重合前駆体を含むことができる。ＰがＱ基で表される場合、ｗは１であることができ、ＰがＱ以外である場合、各ｗは独立に１〜２６の整数であることができる。
【００８３】
式（８）のメソゲン化合物では、各Ｑ基は、独立に、本明細書でＱ基について列挙されている基の任意のものであってもよい。更に、式（８）中、各−Ｌ−基は、独立に、同一であっても異なっていてもよい出現ごとに、本明細書で記載されている可能な−Ｌ−基の列挙から選択されてもよい。式（８）中のメソゲン化合物は、剛直棒状液晶基、剛曲棒状液晶基、又は剛円盤状液晶基であってもよく、例えば式（３）の構造を有するものを含む、本明細書で記載されているメソゲンであってもよく：
−［Ｓ１］ｃ−［Ｇ１−［Ｓ２］ｄ］ｄ’−［Ｇ２−［Ｓ３］ｅ］ｅ’−［Ｇ３−［Ｓ４］ｆ］ｆ’−Ｓ５−  （３）
式中、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｄ’、ｅ’及びｆ’は、本明細書で定義されている。
【００８４】
メソゲン化合物は、式（９）の構造を有する液晶モノマーを含むことができる：
Ｐ−Ｌ−Ｍ−Ｌｙ−Ｐ  （９）
【００８５】
式（９）のメソゲン化合物では、各Ｐ基は、独立に、本明細書に記載のＰについての列挙において記載されていて重合性基を含むＰ基を含むもの等の反応性基、複数の反応性基、又は開環メタセシス重合前駆体を含んでもよい。Ｑ基は、独立に、本明細書でＱについて列挙されている基の任意のものであってもよい。更に、式（９）中、各−Ｌ−基は、独立に、同一であっても異なっていてもよい出現ごとに、本明細書で記載の可能な−Ｌ−基の列挙から選択されてもよい。式（９）中のメソゲン成分は、剛直棒状液晶基、剛曲棒状液晶基、又は剛円盤状液晶基であってもよく、例えば式（３）の構造を有するものを含む、本明細書で記載されているメソゲンであってもよく：
−［Ｓ１］ｃ−［Ｇ１−［Ｓ２］ｄ］ｄ’−［Ｇ２−［Ｓ３］ｅ］ｅ’−［Ｇ３−［Ｓ４］ｆ］ｆ’−Ｓ５−  （３）
式中、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｄ’、ｅ’及びｆ’は、本明細書で定義されている。加えて、式（９）中、ｙは、２〜２５の範囲の整数であってもよい。式（９）のメソゲン化合物では、−Ｌｙ−は、メソゲンとＰ基との間に少なくとも２５個の結合の直鎖状配列を含むことができる。式（９）のメソゲン化合物では、−Ｌｙ−は、メソゲンとＰ基との間に少なくとも５０個の結合の直鎖状配列を含んでもよい。
【００８６】
メソゲン化合物は、式（１０）の構造を有することができる：
Ｐ−Ｌｗ−Ｍ−Ｌｗ−（−Ｌｗ−Ｐ）ｙ  （１０）
【００８７】
式（１０）のメソゲン化合物は、３〜７つのＰ基を含んでもよく、ここで、式（１０）中の各Ｐ基は、独立に、本明細書に記載のＰについての列挙において記載されていて重合性基を含むＰ基を含むもの等の反応性基、複数の反応性基、又は開環メタセシス重合前駆体であってもよい。Ｑ基は、独立に、本明細書でＱ基について列挙されている基の任意のものであってもよい。式（１０）の化合物では、各−Ｌ−基は、独立に、同一であっても異なっていてもよい出現ごとに、本明細書で記載の可能な−Ｌ−基の列挙から選択されてもよい。式（１０）中のメソゲン成分は、剛直棒状液晶基、剛曲棒状液晶基、又は剛円盤状液晶基であってもよく、例えば式（３）の構造を有するものを含む、本明細書で記載されているメソゲンであってもよく：
−［Ｓ１］ｃ−［Ｇ１−［Ｓ２］ｄ］ｄ’−［Ｇ２−［Ｓ３］ｅ］ｅ’−［Ｇ３−［Ｓ４］ｆ］ｆ’−Ｓ５−  （３）
式中、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｄ’、ｅ’及びｆ’は、本明細書で定義されている。式（１２）の化合物では、各ｗは独立に１〜２５の整数であってもよく、ｙは２〜６の整数であってもよい。
【００８８】
式（１）及び式（４）〜（１０）のメソゲン化合物は、化合物の１つ以上の部分の間に可撓性の長い結合基を含むことができる。例えば、結合基−Ｌｙ−及び／又は−Ｌｗ−、並びにある特定の事例では−Ｌ−基（例えば、−Ｌ−が少なくとも２５個の直鎖状結合を含むとき）は、結合基によって結合された２つの基の間に、長さ２５〜５００個の化学結合の範囲の、化学結合の長い直鎖状配列を含む長鎖可撓性結合基を含んでもよい。結合基は、２つの基の間に、長さ３０〜５００個の化学結合の範囲の、化学結合の長い直鎖状配列を含んでもよい。結合基は、２つの基の間に、長さ５０〜５００個の化学結合の範囲の、化学結合の長い直鎖状配列を含んでもよい。結合基に参照して使用されるとき、結合基によって結合された基の間の直鎖状配列中の化学結合は、共役又は極性共役の化学結合、例えば共役又は極性共役のσ結合であってもよく、更には１つ以上のπ結合も含んでもよい（直鎖状配列中の化学結合の長さを計算するときにπ結合は含まれないが）。更に、当業者ならば、結合基がまた、そこを通して結合の直鎖状配列を結びつけるそれらの介在原子を含むことができることがわかるであろう。
【００８９】
重合性メソゲンモノマーは、式（１）の化合物を含むことができ：
Ｐ−（Ｌ）ｗ−（Ｍ１−Ｘ）ｚ  （１）
式中、
ａ）各−Ｘは、独立に、
ｉ）−Ｒ基、
ｉｉ）−（Ｌ）ｙ−Ｒで表される基、
ｉｉｉ）−（Ｌ）−Ｒで表される基、
ｉｖ）−（Ｌ）ｗ−Ｑで表される基、
ｖ）式（２）：
−（Ｌ）ｙ−Ｍ２−（Ｌ）ｗ−Ｐ  （２）
の部分で表される基、
ｖｉ）−（Ｌ）ｙ−Ｐで表される基、又は
ｖｉｉ）−（Ｌ）ｗ−［（Ｌ）ｗ−Ｐ］ｙで表される基
であり、
ｂ）Ｐは、反応性基を含み、
ｃ）Ｑは、ヒドロキシル、アミン、アルケニル、アルキニル、アジド、シリル、シリルヒドリド、オキシ（テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン−２−イル）、チオール、イソシアナト、チオイソシアナト、アクリロキシ、メタクリロキシ、２−（アクリロキシ）エチルカルバミル、２−（メタクリロキシ）エチルカルバミル、アジリジニル、アリルカーボナート、エポキシ、カルボン酸、カルボン酸エステル、アミド、無水カルボン酸及びハロゲン化アシルから選択され、
ｄ）各Ｌは、独立に、単結合、多置換の、一置換の、非置換の又は分枝状のスペーサーから選択され、前記スペーサーは、アリール、（Ｃ１〜３０）アルキル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルコキシ、（Ｃ１〜３０）ペルフルオロアルキル、（Ｃ１〜３０）ペルフルオロアルコキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルシリル、（Ｃ１〜３０）ジアルキルシロキシル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルキルカーボナート、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルオキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルウレア、（Ｃ１〜３０）アルキルチオカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルチオ、（Ｃ２〜３０）アルケン、（Ｃ１〜３０）チオアルキル、（Ｃ１〜３０）アルキルスルホン又は（Ｃ１〜３０）アルキルスルホキシドを独立に含み、ここで、各置換基は、独立に、（Ｃ１〜５）アルキル、（Ｃ１〜５）アルコキシ、フルオロ、クロロ、ブロモ、シアノ、（Ｃ１〜５）アルカン酸エステル、イソシアナト、チオイソシアナト及びフェニルから選択され、
ｅ）Ｒは、水素、Ｃ１〜１８アルキル、Ｃ１〜１８アルコキシ、Ｃ１〜１８アルコキシカルボニル、Ｃ３〜１０シクロアルキル、Ｃ３〜１０シクロアルコキシ、ポリ（Ｃ１〜１８アルコキシ）、及び非置換である、若しくはシアノ、フルオロ、クロロ、ブロモ若しくはＣ１〜１８アルコキシで置換されている、又はフルオロ、クロロ若しくはブロモで多置換されている、直鎖又は分枝状Ｃ１〜１８アルキル基から選択され、
ｆ）Ｍ１及びＭ２のそれぞれは、独立に、剛直棒状液晶基、剛曲棒状液晶基、又は剛円盤状液晶基を含み、
式中、
ｗは１〜２６の整数であり、
ｙは２〜２５の整数であり、
ｚは１又は２であり、
但し、
ＸがＲであるとき、ｗは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが−（Ｌ）ｙ−Ｒであるとき、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが−（Ｌ）−Ｒであるとき、ｗは３〜２６の整数であり、ｚは２であり、
Ｘが−（Ｌ）ｗ−Ｑであるとき、ＰがＱ基で表される場合、ｗは１であり、ｚは１であり、且つＰがＱ基以外である場合、各ｗは独立に１〜２６の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが式（２）：−（Ｌ）ｙ−Ｍ２−（Ｌ）ｗ−Ｐの部分であるとき、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが−（Ｌ）ｙ−Ｐであるとき、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、且つ−（Ｌ）ｙ−はメソゲンとＰとの間に少なくとも２５個の結合の直鎖状配列を含み、
Ｘが−（Ｌ）ｗ−［（Ｌ）ｗ−Ｐ］ｙであるとき、各ｗは独立に１〜２５の整数であり、ｙは２〜６の整数であり、ｚは１である。
【００９０】
本開示によって提供される誘電体組成物は、単一のメソゲン化合物又はメソゲン化合物の組合せを含んでもよい。
【００９１】
メソゲン化合物は、重合性であることができ、且つ誘電体組成物中の他のメソゲン化合物の官能基と反応性である官能基を有することができる。
【００９２】
メソゲンモノマーの反応性基は、任意の好適な硬化する化学物質にとって適当であるように選択され得る。例えば、好適な硬化する化学物質は、チオール基と、エポキシ、アルケニル又はマイケル受容体基との間の反応を含むことができる。
【００９３】
メソゲン化合物は、メソゲン化合物が、メソゲン化合物を含む組成物がＵＶ線に曝露されるときに反応性である官能基を含むように、光重合性であることができる。例えば、光重合性メソゲン化合物は、アクリラート又はメタクリラート末端基を含むことができる。光重合性メソゲン化合物は、単一の（メタ）アクリラート末端基を含むことができ、又は２つの（メタ）アクリラート末端基を含むことができる。光重合性基としてはまた、チオール基及びアルケニル基も挙げることができる。単一の反応性基を有する光重合性メソゲン化合物は、単官能性光重合性メソゲン化合物と称され、２つの反応性基を有する光重合性メソゲン化合物は、二官能性光重合性メソゲン化合物と称される。
【００９４】
好適な硬化する化学物質としては、反応性基がイソシアナート、アミン及びヒドロキシルの各基であることができるウレタン及びウレア化学物質が挙げられる。
【００９５】
メソゲン化合物は、メソゲン化合物を含む組成物が３０℃超、４０℃超、５０℃超又は６０℃超の温度等の熱に曝露されたときに反応性である官能基をメソゲン化合物が含むように、熱重合性であることができる。例えば、熱重合性メソゲン化合物は、アクリラート又はメタクリラート末端基を含むことができる。熱重合性メソゲン化合物は、単一の（メタ）アクリラート末端基を含むことができ、又は２つの（メタ）アクリラート末端基を含むことができる。熱重合性基としてはまた、チオール基及びアルケニル基も挙げることができる。単一の反応性基を有する熱重合性メソゲン化合物は、単官能性熱重合性メソゲン化合物と称され、２つの反応性基を有する熱重合性メソゲン化合物は、二官能性熱重合性メソゲン化合物と称される。
【００９６】
本開示によって提供される組成物は、例えば２０〜６０、２５〜５５、３０〜５０又は３５〜４５の、二官能性重合性メソゲン化合物の、単官能性重合性メソゲン化合物に対するモル％比を含むことができる。
【００９７】
本開示によって提供されるメソゲン化合物は、例えば３００ダルトン〜３，０００ダルトン、３００ダルトン〜２，０００ダルトン、３００ダルトン〜１，５００ダルトン、３００ダルトン〜１，０００ダルトン、又は４００ダルトン〜８００ダルトンの分子量を有することができ、ここで、分子量は、ポリスチレン標準を用いてゲル浸透クロマトグラフィーによって決定され得る。
【００９８】
好適なメソゲン化合物の特定の例としては以下が挙げられる：
【化１−１】
2020532128.tif 000002
【化１−２】
2020532128.tif 000003
【００９９】
誘電体組成物は、メソゲン化合物（１）〜（７）、又は前述した任意のものの組合せを含むことができる。
【０１００】
好適なメソゲン化合物の他の例としては、少なくとも１つの（メタ）アクリレート基を有する、表１（米国特許出願公開第２０１０／００１４０１０号）に開示されている任意のものを含む、米国特許出願公開第２０１０／００１４０１０号に開示されている化合物、例えば：
【化２−１】
2020532128.tif 000004
【化２−２】
2020532128.tif 000005
【化２−３】
2020532128.tif 000006
【化２−４】
2020532128.tif 000007
【化２−５】
2020532128.tif 000008
【化２−６】
2020532128.tif 000009
【化２−７】
2020532128.tif 000010
【化２−８】
2020532128.tif 000011
【化２−９】
2020532128.tif 000012
【化２−１０】
2020532128.tif 000013
【化２−１１】
2020532128.tif 000014
【化２−１２】
2020532128.tif 000015
【化２−１３】
2020532128.tif 000016
【化２−１４】
2020532128.tif 000017
、又は前述の任意のものの組合せが挙げられる。
【０１０１】
誘電体組成物は、２つの反応性官能基を有するメソゲン化合物（二官能性メソゲン化合物）と、１つの反応性官能基を有するメソゲン化合物（単官能性メソゲン化合物）との組合せを含むことができる。反応性官能基は、アクリラート基又はメタクリラート基等の光反応性官能基であることができる。二官能性メソゲン化合物  対  単官能性メソゲン化合物  のモル比は、例えば２：１〜１：１、１．８：１〜１：１、１．６：１〜１：１、１．４：１〜１：１又は１．２：１〜１：１であることができる。二官能性メソゲン化合物  対  単官能性メソゲン化合物  の比は、重合メソゲン化合物が平均して２つ又は３つのメソゲン化合物の短鎖を形成するように選択され得る。
【０１０２】
誘電体組成物は、重量％が組成物の総重量に基づいて、例えば、４０重量％〜８０重量％の重合性メソゲンモノマーの組合せ、４５重量％〜７５重量％の、５０重量％〜７０重量％の、又は５５重量％〜６５重量％の重合性メソゲンモノマーの組合せ、例えば光重合性メソゲンモノマー又は熱開始メソゲンモノマーを含むことができる。
【０１０３】
誘電体組成物はまた、界面活性剤、又は界面活性剤の組合せを含んでもよい。
【０１０４】
界面活性剤としては、湿潤剤、消泡剤、乳化剤、分散剤及びレベリング剤等の材料が挙げられる。界面活性剤は、アニオン性、カチオン性又は非イオン性であることができる。
【０１０５】
本開示によって提供される誘電体組成物は、重量％が組成物の総重量に基づいて、例えば、０．００１重量％〜０．２００重量％の界面活性剤、又は界面活性剤の組合せ、０．０００５重量％〜０．５０００重量％の、０．０１重量％〜０．１２重量％の、０．０２重量％〜０．１０重量％の界面活性剤、又は界面活性剤の組合せを含むことができる。
【０１０６】
好適な非イオン性界面活性剤の例としては、エトキシル化アルキルフェノール、例えばＩＧＥＰＡＬ（登録商標）ＤＭ  ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ）、又はＴＲＩＴＯＮ（登録商標）Ｘ−１００（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ）として入手可能なオクチル−フェノキシポリエトキシエタノール、アセチレンジオール、例えばＳＵＲＦＹＮＯＬ（登録商標）１０４（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）として入手可能な２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、エトキシル化アセチレンジオール、例えばＳＵＲＦＹＮＯＬ（登録商標）４００  ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ、及びフルオロ界面活性剤、例えばＦＬＵＯＲＡＤ（登録商標）ｆｌｕｏｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ（３Ｍ）が挙げられる。好適なキャッピングされた非イオン性界面活性剤の例としては、ＴＲＩＴＯＮ（登録商標）ＣＦ８７として入手可能なベンジルでキャッピングされたエトキシル化オクチルフェノール、プロピレンオキシドでキャッピングされたアルキルエトキシラート、例えばＰＬＵＲＡＦＡＣ（登録商標）ＲＡ  ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ（ＢＡＳＦ）、オクチルフェノキシヘキサデシルエトキシベンジルエーテル、ＢＹＫ（登録商標）３０６（Ｂｙｋ−Ｃｈｅｍｉｅ）として入手可能なポリエーテル修飾ジメチルポリシロキサンコポリマーが挙げられる。界面活性剤としては、前述した界面活性剤の任意のものの組合せを挙げることができる。
【０１０７】
本開示によって提供される誘電体組成物は、反応性モノマーを安定させて自発重合を防止するための重合防止剤を含むことができる。例えば、本開示によって提供される誘電体組成物は、重合防止剤としてモノメチルエーテルヒドロキノン（ＭＥＨＱ、４−ヒドロキシフェノール）を含むことができる。
【０１０８】
誘電体組成物は、重量％が組成物の総重量に基づいて、例えば、０．００１重量％〜０．２００重量％の重合防止剤、又は重合防止剤の組合せ、０．０００５重量％〜０．５０００重量％の、０．０１重量％〜０．１２重量％の、０．０２重量％〜０．１０重量％の重合防止剤、又は重合防止剤の組合せを含むことができる。
【０１０９】
好適な重合防止剤の例としては、ブチル化ヒドロキシトルエン及びブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）が挙げられる。
【０１１０】
光重合性組成物は、例えば、紫外（ＵＶ）線への曝露時に硬化され得る。光重合性組成物は、光開始剤を含むことができる。
【０１１１】
本開示によって提供される誘電体組成物は、重量％が組成物の総重量に基づいて、例えば、０．０１重量％〜５重量％の光開始剤、又は光開始剤の組合せ、０．０５重量％〜４重量％の、０．２重量％〜３重量％の、又は０．５重量％〜２重量％の光開始剤、又は光開始剤の組合せを含むことができる。
【０１１２】
好適な光開始剤の例としては、開裂型光開始剤及び抽出型光開始剤が挙げられる。好適な開裂型光開始剤の例としては、アセトフェノン、α−アミノアルキルフェノン、ベンゾインエーテル、ベンゾイルオキシム、アシルホスフィンオキシド及びビスアシルホスフィンオキシド、及び前述の任意のものの組合せが挙げられる。好適な抽出型光開始剤の例としては、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、チオキサントン、アントラキノン、カンファーキノン、フルオロン、ケトクーマリン、及び前述の任意のものの組合せが挙げられる。
【０１１３】
本開示によって提供される重合性組成物は、熱で活性化され得る。熱活性化重合性組成物は、熱開始剤を含むことができる。好適な熱開始剤の例としては、アゾ化合物、例えば４，４’−アゾビス（４−シアノバレル酸）、１，１’−アズビス（シクロヘキサンカルボニトリル）、アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）、及び２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）；無機ペルオキシド、例えば過硫酸アンモニウム、ヒドロキシメタンスルフィン酸、過硫酸カリウム及び過硫酸ナトリウム；並びに有機ペルオキシド、例えばｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチル−３−ヘキシン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン、２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチル−３−ヘキサン、過酸化ベンゾイル、過酸化２−ブタノン及び過酸化ｔｅｒｔ−ブチルが挙げられる。
【０１１４】
本開示によって提供される重合性組成物は、光開始剤又は熱開始剤を含まなくてもよい。
【０１１５】
誘電体組成物は、水を除去する又は捕捉するための乾燥剤を含むことができる。好適な乾燥剤の例としては、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム及び硫酸ナトリウムが挙げられる。
【０１１６】
誘電体組成物は、基材表面へ、又は基材表面に積層するコーティング若しくはフィルムへ、塗布され得る。基材表面は、最初に、例えば、アセトン等の揮発性溶媒でワイピングして窒素ガスで乾燥させることによって清浄化され得る。基材はまた、酸素プラズマ等のプラズマでも清浄化され得る。
【０１１７】
清浄化された基材表面は、ポリマーコーティングの薄層を塗布することによって平坦化され得る。平坦化層として使用される材料の例としては、ポリビニルアルコールが挙げられる。平坦化層は、例えば、スピンコーティング又はブラッシングによって塗布され得る。
【０１１８】
整列層は、例えば、ポリビニルアルコール等の材料の、表面上へのスピンコーティングを用いて、基材表面へ塗布され得る。整列層は、例えば、１００ｎｍ未満、５０ｎｍ未満、２５ｎｍ未満又は１０ｎｍ未満の厚さを有することができる。
【０１１９】
整列層は、例えば、整列層を単一方向に摩擦することによって配向され得る。
【０１２０】
整列層が配向された後、誘電体組成物は、例えば、スピンコーティング、ブラッシング、又は例えば２００μｍ未満、１００μｍ未満、７５μｍ未満、２５μｍ未満、２０μｍ未満、１５μｍ未満、１０μｍ未満又は５μｍ未満の厚さを有する層を提供することが可能な他の好適な方法によって、整列された層へ塗布され得る。
【０１２１】
整列された表面への塗布後、組成物中のメソゲン化合物は自己整列する。メソゲン化合物は、室温にて又は昇温にて自己整列させられ得る。熱及び／又は振動が、メソゲン化合物の整列を促進するために適用されてもよい。誘電体組成物を加熱することはまた、薄層からの溶媒除去も促進することができる。メソゲン化合物は、メソゲン化合物の長軸が、表面の配向の一般の方向と一般に平行である配向を想定するように自己整列することができる。メソゲン化合物は、メソゲン化合物の双極子モーメントが表面に対して垂直に整列されるときに、圧電及び／又はフレキソエレクトリック効果を呈する。
【０１２２】
整列された誘電体組成物は、加熱して溶媒を除去し、次いでＵＶ線に曝露して重合性液晶を硬化することができる。任意の好適なＵＶ源が、液晶モノマーを光重合させるのに十分な、適当なＵＶフラックスにおいて使用され得る。別法では、熱開始剤を含む整列された誘電体組成物を、液晶モノマーを重合させるために加熱することができる。本開示によって提供される硬化層は、例えば、１００μｍ未満、７５μｍ未満、５０μｍ未満、２５μｍ未満、１０μｍ未満又は５μｍ未満の厚さであることを特徴とすることができる。本開示によって提供される硬化層は、１μｍ〜１００μｍ、５μｍ〜１００μｍ、１μｍ〜７５μｍ、１μｍ〜５０μｍ、又は１μｍ〜２５μｍの厚さであることを特徴とすることができる。
【０１２３】
本開示によって提供される硬化誘電体層は、熱硬化性材料である。
【０１２４】
本開示によって提供される硬化誘電体層は、圧電及び／又はフレキソエレクトリック特性を呈することができる。
【０１２５】
ある特定の使用において、圧電及び／又はフレキソエレクトリック効果は、アニーリング、ストレッチング及び／又は二軸配向等の加工後処理によって強化され得る。
【０１２６】
本開示によって提供される誘電体層は、圧電及びフレキソエレクトリック装置、例えばセンサー、アクチュエータ、エネルギーハーベスタ、及び電気機械的エネルギー変換装置において使用されてもよい。本開示によって提供される誘電体層は、電気装置、例えばトランスデューサ、センサー、アクチュエータ、強誘電体メモリにおいて、且つ電気装置によるキャパシタにおいて使用され得る。
【０１２７】
本開示によって提供される誘電体層は、基材上にコーティングを備えることができる。基材は、任意の好適な厚さ及び剛直さのものであってもよい。誘電体層は、コーティングとして基材へ塗布されてもよく、又は多層構造のうちの１つの層であってもよい。
【０１２８】
本開示によって提供される誘電体層は、電極と、電気的に結合され得る。電極は、誘電体層の一部に相互結合されてもよい。電極は、本開示によって提供される誘電体層が、電極を形成している２枚の薄フィルムの間に挟まれるように、薄フィルムの形態にあることができる。電極は、任意の好適な形状、寸法又は形態を有してもよい。例えば、電極は、互いに組み合わされた櫛型パターンの形態にあってもよい。
【０１２９】
本開示によって提供される誘電体層は、ポーリングを要さずに重合される。結果として、誘電体層は、熱的に、電気的に又は機械的に、双極性となり得ない。
【実施例】
【０１３０】
本開示によって提供される実施形態は、重合性メソゲン化合物を含むある特定の組成物の、合成、特性及び使用、該組成物から形成される層、及び該組成物から作製される装置を説明する、以下の実施例を参照することによって更に例示される。当業者には、材料と方法との両方に対する多くの変更が、本開示の範囲から逸脱することなく実行されてもよいことが明らかとなる。
【０１３１】
例１〜３は、本発明の材料の製造を説明している。例４は、例１〜３の、融点及び液晶相転移温度を測定するのに使用する方法を説明している。これらの実施例はまた、米国特許第８，６２８，６８５号でも開示されている。
【０１３２】
以下の略語を、実施例及び図面で列挙した化学物質について用いた。
Ａｌ（ＯｉＰｒ）３  トリイソプロピル酸アルミニウム
ＤＨＰ  ３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン
ＤＣＣ  ジシクロヘキシルカルボジイミド
ＤＩＡＤ  ジイソプロピルアゾジカルボキシラート
ＤＭＡＰ  ４−ジメチルアミノピリジン
ＰＰｈ３  トリフェニルホスフィン
ＰＰＴＳ  ｐ−トルエンスルホン酸ピリジン
ＮＭＰ  Ｎ−メチルピロリドン
ＮＭＲ  プロトン核磁気共鳴法
ＴＢＤ  １，５，７−トリアザビシクロ［４．４．０］デカ−５−エン
ＴＨＦ  テトラヒドロフラン
【０１３３】
例１
メソゲン化合物の合成
ステップ１：反応フラスコへ、４−ヒドロキシ安息香酸（２０ｇ）、３−クロロ−１−プロパノール（３４ｇ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）（２００ｍＬ）及び炭酸カリウム（５０ｇ）を添加し、混合物を１１０℃にて４時間、激しく撹拌した。得られた混合物を、１／１体積比の酢酸エチル／ヘキサン（１Ｌ）と、水（５００ｍＬ）とを使用して抽出した。分離した有機層を水で数回洗浄してＮＭＰを除去し、次いで、硫酸マグネシウムで乾燥した。濃縮後、回収した油（４０ｇ）を次のステップで直接使用した。
【０１３４】
ステップ２：反応フラスコへ、ステップ１からの生成物（４０ｇ）、無水コハク酸（４０ｇ）、ＤＭＡＰ（０．５ｇ）及びＴＨＦ（２００ｍＬ）を添加し、得られた混合物を４時間、還流させた。酢酸エチル（１Ｌ）及び水（１Ｌ）を使用して抽出を行った。有機層を分離し、硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮した。得られた生成物を、酢酸エチル／ヘキサン（８／２  体積／体積（ｖ／ｖ））の混合物を使用するシリカカラム分離法によって精製した。透明な油（３６．６ｇ）を生成物として得た。ＮＭＲは、該生成物が４−（３−（（４−（３−（（３−カルボキシプロパノイル）オキシ）プロポキシ）ベンゾイル）オキシ）プロポキシ）−４−オキソブタン酸と一致した構造を有することを示した。
【０１３５】
ステップ３：反応フラスコへ、６−クロロ−１−ヘキサノール（５１ｇ）、塩化メチレン（２００ｍＬ）及びｐ−トルエンスルホン酸一水和物（０．５ｇ）を添加した。混合物を室温にて撹拌した。ＤＨＰ（３３．５ｇ）を、滴下漏斗を通じて２０分間隔で添加した。得られた混合物を室温にて１時間撹拌し、次いで濃縮した。回収した透明な油（７９ｇ）を次のステップで直接使用した。
【０１３６】
ステップ４：ステップ３からの生成物（７８．２ｇ）を含有する反応フラスコへ、エチル４−ヒドロキシベンゾアート（６５ｇ）、炭酸カリウム（１４７ｇ）及びＮＭＰ（７００ｍＬ）を添加した。混合物を１２０℃にて６時間撹拌し、次いで水１．５Ｌへ注入した。混合物をヘキサン（１．５Ｌ）で抽出した。分離した有機層を水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮した。回収した透明な油（１２６．７ｇ）を次のステップで直接使用した。
【０１３７】
ステップ５：ステップ４からの生成物（１２６．７ｇ）を含有する反応フラスコへ、水酸化ナトリウム水溶液（溶液の総重量に基づいて５０重量％溶液６４ｇ）、メタノール（３００ｍＬ）及び水（２００ｍＬ）を添加した。混合物を２時間還流させ、メタノールの大半を、ロータリーエバポレーターを用いて除去した。得られた混合物へ水（１．５Ｌ）を添加して、透明な溶液を得た。３ＭのＨＣｌ（約２７０ｍＬを使用した）をゆっくり添加して、溶液のｐＨを約７へ調整した。大量の望ましくない沈殿物が形成した。得られた混合物を酢酸エチルで２回（各回５００ｍＬ）抽出した。分離した有機層を水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、固体が形成し始めるまで濃縮した。生成物の更なる結晶化のためにヘキサン（１Ｌ）を添加した。得られた結晶をろ過によって回収し、真空オーブン中で乾燥した。白色の結晶を生成物として得た（８９．７ｇ）。ＮＭＲは、該生成物が（４−（６−（テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン−２−イルオキシ）ヘキシルオキシ）安息香酸と一致した構造を有することを示した。
【０１３８】
ステップ６：反応フラスコへ、ステップ５からの４−（ｔｒａｎｓ−４−プロピルシクロヘキシル）フェノール（４．７８ｇ）、４−（６−（テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン−２−イルオキシ）ヘキシルオキシ）安息香酸（７．０６８ｇ）、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシルカルボジイミド（５ｇ）、４−ジメチルアミノピリジン（０．２５ｇ）及び塩化メチレン（１００ｍＬ）を添加した。混合物を室温で４時間撹拌した。形成した固体の副生成物をろ別した。得られた溶液を濃縮し、エタノール（１００ｍＬ）、１，２−ジクロロエタン（１００ｍＬ）及びｐ−トルエンスルホン酸ピリジニウム（１ｇ）を添加した。得られた混合物を２日間還流させ、次いで濃縮した。生成物を、塩化メチレン／アセトン（５０／１  ｖ／ｖ）を使用するシリカカラム分離法によって精製し、続いてメタノールから再結晶化した。白色の結晶（６．４７ｇ）を生成物として得た。ＮＭＲは、該生成物が４−（ｔｒａｎｓ−４−プロピルシクロヘキシル）フェニル４−（（６−ヒドロキシヘキシル）オキシ）ベンゾアートと一致した構造を有することを示した。
【０１３９】
ステップ７：反応フラスコへ、ステップ６からの４−（ｔｒａｎｓ−４−プロピルシクロヘキシル）フェニル４−（（６−ヒドロキシヘキシル）オキシ）ベンゾアート（１．４７ｇ）、ステップ２からの４−（３−（（４−（３−（（３−カルボキシプロパノイル）オキシ）プロポキシ）ベンゾイル）オキシ）プロポキシ）−４−オキソ−ブタン酸（０．７６ｇ）、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシルカルボジイミド（０．７２ｇ）、４−ジメチルアミノピリジン（０．０３ｇ）及び塩化メチレン（２０ｍＬ）を添加した。混合物を室温にて４時間撹拌した。形成した固体の副生物をろ別した。溶液を濃縮し、生成物を、塩化メチレン／アセトン（５０／１  ｖ／ｖ）を使用するシリカカラム分離法によって精製し、続いて塩化メチレン／エタノールの混合物から再結晶化した。白色の固体（０．９７ｇ）を生成物として得た。ＮＭＲは、該生成物が１−｛３−（４−（３−（４−（６−（４−（４−（４−プロピルシクロヘキシル）フェノキシカルボニル）フェノキシ）−ヘキシルオキシ）−４−オキソブタノイルオキシ）プロピルオキシ）ベンゾイルオキシ）プロピルオキシ｝−４−｛６−（４−（４−（ｔｒａｎｓ−４−プロピルシクロヘキシル）フェノキシカルボニル）フェノキシ）ヘキシルオキシ）ブタン−１，４−ジオンと一致した構造を有することを示した。
【０１４０】
（例２）
メソゲン化合物の合成
ステップ１：反応フラスコへ、４−ヒドロキシ安息香酸（９０ｇ、０．６５モル）、エチルエーテル（１０００ｍＬ）及びｐ−トルエンスルホン酸（２ｇ）を添加した。得られた懸濁液を室温にて撹拌した。３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン（ＤＨＰ）（６６ｇ、０．８モル）を混合物に添加した。懸濁液は、ＤＨＰを添加してすぐに透明になり、白色結晶沈殿物が形成した。次いで、混合物を室温にて一晩撹拌した。得られた沈殿物を真空ろ過によって回収し、エチルエーテルで洗浄した。白色の結晶を生成物として取り出した（９０ｇ）。ＮＭＲは、該生成物が４−（テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン−２−イルオキシ）安息香酸と一致した構造を有することを示した。
【０１４１】
ステップ２：反応フラスコへ、ステップ１からの４−（テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン−２−イルオキシ）安息香酸（１７ｇ）、４−（ｔｒａｎｓ−４−プロピルシクロヘキシル）フェノール（１５．１ｇ）、ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）（１５．７ｇ）、４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）（０．８ｇ）及び塩化メチレン（１００ｍＬ）を添加した。得られた混合物を室温にて２時間撹拌した。得られた固体の副生成物をろ別した。溶液を濃縮し、メタノール（１００ｍＬ）、１，２−ジクロロエタン（１００ｍＬ）及びｐ−トルエンスルホン酸ピリジン（ＰＰＴＳ）（２ｇ）を添加した。得られた混合物を加熱して還流させ、還流にて６時間維持した。溶媒を除去し、得られた生成物を、酢酸エチル／ヘキサン（２／８  ｖ／ｖ）の混合物を使用するシリカカラム分離法によって精製した。白色の固体を生成物として得た（１６ｇ）。ＮＭＲは、該生成物が４−（ｔｒａｎｓ−４−プロピルシクロヘキシル）フェニル−４−ヒドロキシベンゾアートと一致した構造を有することを示した。
【０１４２】
ステップ３：反応フラスコへ、ステップ２の生成物（４．９８ｇ）、ポリカプロラクトンジオール（２．６ｇ、Ａｌｄｒｉｃｈカタログ番号１８９４０５）、トリフェニルホスフィン（３．８６ｇ）、ＴＨＥ（４０ｍＬ）及びジイソプロピルアゾジカルボキシラート（２．９８ｇ）を添加した。得られた混合物を室温にて２０時間撹拌した。濃縮後、酢酸エチル／ヘキサン混合物を使用するシリカゲルフラッシュカラム分離法を用いて、該生成物の主要な成分を回収した。白色の固体を生成物として取り出した（３．２ｇ）。ＮＭＲは、該生成物が２，２’−ビス（６−（６−（４−（４−（ｔｒａｎｓ−４−プロピルシクロヘキシル）フェノキシカルボニル）フェノキシ）ヘキサノイルオキシ）−６−ヘキサノイルオキシ）ジエチルエーテルと一致した構造を有することを示し、ここで、各ｎは、平均分布度２．２を有していた。
【０１４３】
例３
メソゲン化合物の合成
ステップ１：Ｎ−ノニルベンゾイルクロリド（１５ｇ）を、ピリジン（１１０ｍＬ）とヒドロキノン（３３．２ｇ）との混合物を含有する反応フラスコへゆっくりと添加し、得られた混合物を４時間撹拌し、水（３Ｌ）中に注入し、１２ＮのＨＣｌをゆっくりと添加してｐＨを約３に調整した。得られた溶液をヘキサン（２００ｍＬ）で抽出した。得られたヘキサン溶液を、水で洗浄し、乾燥し、濃縮した。メタノール（１００ｍＬ）を添加し、形成した望ましくない固体の副生成物をろ別した。メタノール溶液を回収し、濃縮し、乾燥した。白色の固体（１７ｇ）を生成物として得た。ＮＭＲは、該生成物が４−ヒドロキシフェニル４−ノニルベンゾアートと一致した構造を有することを示した。
【０１４４】
ステップ２：反応フラスコへ、ステップ１からの４−ヒドロキシフェニル４−ノニルベンゾアート（９．２２ｇ）、例１のステップ５からの４−（６−（テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン−２−イルオキシ）ヘキシルオキシ）安息香酸（７．９４ｇ）、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシルカルボジイミド（６．１ｇ）、４−ジメチルアミノピリジン（０．３ｇ）及び塩化メチレン（１００ｍＬ）を添加した。混合物を室温にて２４時間撹拌した。形成した固体の副生成物をろ別した。得られた溶液を、固体が形成し始めるまで濃縮した。生成物の更なる結晶化のためにメタノール（１００ｍＬ）を添加した。白色の結晶を真空ろ過によって回収し、乾燥した（１３．４１ｇ）。ＮＭＲは、該生成物が４−（（４−ノニルベンゾイル）オキシ）フェニル４−（（６−（（テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン−２−イル）オキシ）ヘキシル）オキシ）ベンゾアートと一致した構造を有することを示した。
【０１４５】
ステップ３：反応フラスコへ、ステップ２からの生成物（１３．４１ｇ）、メタノール（８０ｍＬ）、クロロホルム（２００ｍＬ）及びｐ−トルエンスルホン酸ピリジニウム（０．５２ｇ）を添加した。混合物を６時間還流させ、次いで濃縮した。メタノール（２００ｍＬ）を添加した。得られた白色の固体（１１ｇ）を生成物として回収した。ＮＭＲは、該生成物が４−（（４−（（６−ヒドロキシヘキシル）オキシ）ベンゾイル）オキシ）フェニル−４−ノニルベンゾアートと一致した構造を有することを示した。
【０１４６】
ステップ４：反応フラスコへ、ステップ３からの生成物（５．５６ｇ）、無水コハク酸（１．９８ｇ）、ＤＭＡＰ（０．０４ｇ）及びＴＨＦ（１００ｍＬ）を添加した。得られた混合物を４時間還流させ、次いで水（１Ｌ）中へ注入した。形成した沈殿物を回収し、酢酸エチル／ヘキサン（５／５  ｖ／ｖ）の混合物を使用するシリカカラム分離法によって精製した。白色の固体（５．７７ｇ）を生成物として得た。ＮＭＲは、該生成物が４−（（６−（４−（（４−（（４−ノニルベンゾイル）オキシ）フェノキシ）カルボニル）フェノキシ）ヘキシル）オキシ）−４−オキソブタン酸と一致した構造を有することを示した。
【０１４７】
ステップ５：反応フラスコへ、ステップ４からの生成物（４ｇ）、ポリ（炭酸ヘキサメチレン）ジオール（１．７ｇ、Ｍｎ８６０、Ａｌｄｒｉｃｈカタログ番号４６１１７２）、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシルカルボ−ジイミド（１．２６ｇ）、４−ジメチルアミノピリジン（０．０６ｇ）及び塩化メチレン（２０ｍＬ）を添加した。混合物を室温にて２４時間撹拌した。形成した固体の副生成物をろ別した。得られた混合物を、水（３Ｌ）と重炭酸ナトリウム（１０ｇ）との混合物中へ注入し、更に２４時間撹拌した。塩化メチレン（２００ｍＬ）を添加した。分離した有機層を回収し、硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮した。回収した固体を、メタノール中で２時間撹拌した。白色の固体を回収し、生成物として乾燥した（３ｇ）。ＮＭＲは、該生成物が１−｛（６−（６−（６−（６−（６−（６−（６−（４−（６−（４−（４−（４−ノニルベンゾイルオキシ）フェノキシカルボニル）フェノキシ）ヘキシルオキシ）−４−オキソブタノイルオキシ）ヘキシルオキシ）−６−カルボニルオキシヘキシルオキシ）−６−カルボニルオキシヘキシルオキシ）−６−カルボニルオキシヘキシルオキシ）−６−カルボニルオキシヘキシルオキシ）−６−カルボニルオキシヘキシルオキシ）−６−カルボニルオキシヘキシルオキシ｝−４−｛６−（４−（６−（４−（４−（４−ノニルベンゾイルオキシ）フェノキシカルボニル）フェノキシ）ヘキシルオキシ｝ブタン−１，４−ジオンと一致した構造を有することを示した。
【０１４８】
例４
溶媒混合物を、メソゲン化合物を含む組成物と合わせて、光重合性組成物を製造した。２種の組成物の含有量を、それぞれ表１及び表２に記載する。
【表１】
2020532128.tif 000018
【表２】
2020532128.tif 000019
【０１４９】
アニソールの溶媒ブレンド（１９９．５ｇ）、モノメチルエーテルヒドロキノン（ＭＥＨＱ）（０．３ｇ）及びＢＹＫ（登録商標）３２２（アラルキル修飾ポリメチルアルキルシロキサン、０．２ｇ）を合わせ、９０℃に加熱した。次いで、重合性メソゲンモノマー、化合物（１）（１２０ｇ）、化合物（４）（１２０ｇ）、化合物（５）（３０ｇ）及び化合物（６）（３０ｇ）を溶媒ブレンドに添加した。混合物を、少なくとも３０分間、完全に溶解するまで撹拌した。次いで、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）８１９（４．５ｇ）（ＢＡＳＦ）を混合物に添加し、５０℃にて３０分間溶解させ、その時間の後、硫酸マグネシウム（５０ｇ）を添加し、混合物を更に３０分間撹拌した。次いで、混合物を、５ミクロンのシリンジフィルターを用いてろ過し、透明なろ液を得た。
【０１５０】
酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の薄層を、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）の表面上に堆積させて、基材を製造した。基材（ＩＴＯコーティングＰＥＴ、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ）をポリビニルアルコールで予処理し、特殊化フェルト（Ｂｒｅｗｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｉｎｃ．）を用いて整列させた。次いで、ろ過した溶液を、スピンコーター（Ｂｒｅｗｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｉｎｃ．、Ｃｅｅ（登録商標）３００Ｘ）を用いて、２０μｍの厚さまで予処理した整列させた基材上へスピンコーティングした。スピンコーティング層を５０℃にて３０分間ベーキングして溶媒を除去し、次いで、Ｆｕｓｉｏｎ  ＡＥＴＥＫ  ＵＫ  ｕｎｉｔ（Ｆｕｓｉｏｎ  Ａｅｔｅｋ  ＵＶ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．）を用いて硬化した。該ＵＶユニットは、単一のフュージョンランプを備えており、これは、ランプ高さ８インチにおいて、０．３５９Ｗ／ｃｍ２にてＵＶＡアウトプット、０．３６１Ｗ／ｃｍ２にてＵＶＢアウトプット、０．０５５Ｗ／ｃｍ２にてＵＶＣのアウトプットを付与した。
【０１５１】
セットアップを、フレキソエレクトリック応答を測定するために作製した。試験試料を２つのつかみ具によって水平に保ち、約１インチ離して間をとった２つのブレード上に載置した。弯曲率を測定するために、Ｉｎｓｔｒｏｎ機械に付けたブレードを、下部ブレード同士の間の試験試料上に押し付けた。
【０１５２】
ＩＴＯ電極を誘電体材料の硬化層上にわたりスパッタリングして、試験試料を製造した。電極を、試験試料の上面と下面とに相互結合させ、応力をかけながら電気特性を測定した。
【０１５３】
誘電体層を、０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚの周波数での低い力にて試験した。
【０１５４】
結果を表２及び表３に提示する。
【表３】
2020532128.tif 000020
【表４】
2020532128.tif 000021
【０１５５】
フレキソエレクトリック材料のためのフレキソエレクトリック係数μ１２は、典型的には、ｎＣ／ｍ〜μＣ／ｍの範囲であり、液晶層について計算したフレキソエレクトリック係数μ１２は、約０．３μＣ／ｍであった。
【０１５６】
例５
プロトタイプアセンブリＡ
Ｘ−Ｂｏｎｄ（登録商標）４０００（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能な腐食防止剤）で予処理したアルミニウムを基材として使用した。基材を製造するために、基材表面をフェルトで摩擦整列させ、例４の誘電体組成物を、整列した表面上に厚さ２０μｍまでスピンコーティングし、ＵＶ硬化した。ポリカーボナートのバスインクＰ１００８８９を硬化誘電体層の表面へ塗布して上部電極を得た。銀色のインクＸＰＶＳ−７６９８０（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．）を基材の上面へ塗布して下部電極を得た。銅テープ鉛を銀色のインクに接着させ、別の銅テープをアルミニウム基材の上面に接着させた。該装置を、電圧応答の測定のために、オシロスコープ（Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ  ＴＤＳ  ２００２）に結合した。
【０１５７】
フレキソエレクトリック及び潜在的圧電効果を、多数の装置について決定した。２Ｈｚでの０．０１％歪みを有するアルミニウム基材上の、３点の曲げについてのフレキソエレクトリック応答を図１に示す。誘電体層は、４．６Ｎの力において４３０ｍＶのＶＰＰを特徴とした。それに比べ、ＰＶＤＦ−ＴｒＦｅ（ポリビニリデンジフルオリド−トリフルオロエチレンコポリマー）フィルムは、４．６Ｎの力において５８０ｍＶのＶＰＰを呈した。
【０１５８】
誘電体層のフレキソエレクトリック及び圧電特性は、ＰＶＤＦ−ＴｒＦＥ熱可塑性フィルムのそれと匹敵していた。
【０１５９】
例６
プロトタイプアセンブリＢ
酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）のコーティングを有するポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）シートを基材として使用した。ＩＴＯフィルムを、例４の誘電体組成物で摩擦してコーティングする前にプラズマで５分間予処理し、次いでＵＶ硬化した。偏光光源を用いて目視調査したとき、良好な整列が達成されていた。
【０１６０】
試験構造を作製するために、第２のプラズマ清浄化ＩＴＯ−ＰＥＴ電極を、第１の誘電体層の上に載置し、一緒にしっかりと押圧した。銅テープ鉛を両方のＩＴＯフィルムに付着させ、誘電体装置を、オシロスコープ（Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ  ＴＤＳ  ２００２）を用いて試験した。図２Ａと図２Ｂとを比較して示しているように、装置を叩いた及び／又はゆがませたときに、電圧応答を観察し、フレキソエレクトリック効果を測定した。図２Ａは、装置を叩く前のシグナルを示し、図２Ｂは、装置を叩いたときのシグナルを示す。
【０１６１】
本発明の態様
態様１．重合性メソゲンモノマーの組合せ及び溶媒を含む、重合性組成物。
【０１６２】
態様２．光開始剤、熱開始剤、又はこれらの組合せを更に含む、態様１に記載の重合性組成物。
【０１６３】
態様３．重合性メソゲンモノマーの組合せが光重合性メソゲンモノマーの組合せ又は熱活性化重合性メソゲンモノマーの組合せを含む、態様１又は２に記載の重合性組成物。
【０１６４】
態様４．重合性メソゲンモノマーの組合せが式（１）の化合物を含み：
Ｐ−（Ｌ）ｗ−（Ｍ１−Ｘ）ｚ  （１）
式中、
ａ）各−Ｘは、独立に、
ｉ）−Ｒ基、
ｉｉ）−（Ｌ）ｙ−Ｒで表される基、
ｉｉｉ）−（Ｌ）−Ｒで表される基、
ｉｖ）−（Ｌ）ｗ−Ｑで表される基、
ｖ）式（２）：
−（Ｌ）ｙ−Ｍ２−（Ｌ）ｗ−Ｐ  （２）
の部分で表される基、
ｖｉ）−（Ｌ）ｙ−Ｐで表される基、又は
ｖｉｉ）−（Ｌ）ｗ−［（Ｌ）ｗ−Ｐ］ｙで表される基
であり、
ｂ）Ｐは、反応性基を含み、
ｃ）Ｑは、ヒドロキシル、アミン、アルケニル、アルキニル、アジド、シリル、シリルヒドリド、オキシ（テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン−２−イル）、チオール、イソシアナト、チオイソシアナト、アクリロキシ、メタクリロキシ、２−（アクリロキシ）エチルカルバミル、２−（メタクリロキシ）エチルカルバミル、アジリジニル、アリルカーボナート、エポキシ、カルボン酸、カルボン酸エステル、アミド、無水カルボン酸及びハロゲン化アシルから選択され、
ｄ）各Ｌは、独立に、単結合、多置換の、一置換の、非置換の又は分枝状のスペーサーから選択され、前記スペーサーは、アリール、（Ｃ１〜３０）アルキル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルコキシ、（Ｃ１〜３０）ペルフルオロアルキル、（Ｃ１〜３０）ペルフルオロアルコキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルシリル、（Ｃ１〜３０）ジアルキルシロキシル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルキルカーボナート、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルオキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルウレア、（Ｃ１〜３０）アルキルチオカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルチオ、（Ｃ２〜３０）アルケン、（Ｃ１〜３０）チオアルキル、（Ｃ１〜３０）アルキルスルホン又は（Ｃ１〜３０）アルキルスルホキシドを独立に含み、ここで、各置換基は、独立に、（Ｃ１〜５）アルキル、（Ｃ１〜５）アルコキシ、フルオロ、クロロ、ブロモ、シアノ、（Ｃ１〜５）アルカン酸エステル、イソシアナト、チオイソシアナト及びフェニルから選択され、
ｅ）Ｒは、水素、Ｃ１〜１８アルキル、Ｃ１〜１８アルコキシ、Ｃ１〜１８アルコキシカルボニル、Ｃ３〜１０シクロアルキル、Ｃ３〜１０シクロアルコキシ、ポリ（Ｃ１〜１８アルコキシ）、及び非置換である、若しくはシアノ、フルオロ、クロロ、ブロモ若しくはＣ１〜１８アルコキシで置換されている、又はフルオロ、クロロ若しくはブロモで多置換されている、直鎖又は分枝状Ｃ１〜１８アルキル基から選択され、
ｆ）Ｍ１及びＭ２のそれぞれは、独立に、剛直棒状液晶基、剛曲棒状液晶基、又は剛円盤状液晶基を含み、
式中、
ｗは１〜２６の整数であり、
ｙは２〜２５の整数であり、
ｚは１又は２であり、
但し、
ＸがＲであるとき、ｗは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが−（Ｌ）ｙ−Ｒであるとき、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが−（Ｌ）−Ｒであるとき、ｗは３〜２６の整数であり、ｚは２であり、
Ｘが−（Ｌ）ｗ−Ｑであるとき、ＰがＱ基で表される場合、ｗは１であり、ｚは１であり、且つＰがＱ基以外である場合、各ｗは独立に１〜２６の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが式（２）：−（Ｌ）ｙ−Ｍ２−（Ｌ）ｗ−Ｐの部分であるとき、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが−（Ｌ）ｙ−Ｐであるとき、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、且つ−（Ｌ）ｙ−はメソゲンとＰとの間に少なくとも２５個の結合の直鎖状配列を含み、
Ｘが−（Ｌ）ｗ−［（Ｌ）ｗ−Ｐ］ｙであるとき、各ｗは独立に１〜２５の整数であり、ｙは２〜６の整数であり、ｚは１である、
態様１から３のいずれか１つに記載の重合性組成物。
【０１６５】
態様５．光活性化基又は熱活性化基がアクリラート又はメタクリラートを含む、態様４に記載の重合性組成物。
【０１６６】
態様６．重合性メソゲンモノマーの組合せが、２つの重合性反応性基を含む少なくとも１種の重合性メソゲンモノマー及び１つの重合性反応性基を含む少なくとも１種の重合性メソゲンモノマーを含む、態様１から５のいずれか１つに記載の重合性組成物。
【０１６７】
態様７．２つの重合性反応性基を含む少なくとも１種の重合性メソゲンモノマー  対  １つの重合性反応性基を含む少なくとも１種の重合性メソゲンモノマー  のモル比が１．５：１〜１：１の範囲内である、態様６に記載の重合性組成物。
【０１６８】
態様８．重合性メソゲンモノマーの組合せが、２−メチル−１，４−フェニレンビス（４−（３−（アクリロイルオキシ）プロポキシ）ベンゾアート）（化合物（１））；４−メトキシフェニル４−（（６−（アクリロイルオキシ）ヘキシル）オキシ）ベンゾアート（化合物（２））；２−メチル−１，４−フェニレンビス（４−（（４−（アクリロイルオキシ）ブトキシ）カルボニル）オキシ）ベンゾアート）（化合物（３））；４−（（４−（（８−（（６−メタクリロイルオキシ）ヘキサノイル）オキシ）オクチル）オキシ）ベンゾイル）オキシ）フェニル４−メチルベンゾアートｎ＝８（化合物（４））；４−（（４−（（８−（（６−メタクリロイルオキシ）ヘキサノイル）オキシ）オクチル）オキシ）ベンゾイル）オキシ）フェニル４−メチルベンゾアートｎ＝３（化合物（５））；４−（（４−ペンチルシクロヘキサン−１−カルボニル）オキシ）フェニル４−（（６−アクリロイルオキシ）ヘキシル）オキシ）ベンゾアート（化合物（６））；３−（３，６−ジフルオロ−４−（４’−プロピル−［１，１’−ビ（シクロヘキサン））］−４−イル）フェノキシ）プロピルアクリラート（化合物（７））；又は前述の任意のものの組合せを含む、態様１から７のいずれか１つに記載の重合性組成物。
【０１６９】
態様９．誘電体層を備える誘電体装置であって、誘電体層が態様１から８のいずれか１つに記載の重合性組成物から製造される、上記誘電体装置。
【０１７０】
態様１０．フレキソエレクトリック装置、圧電装置、又はこれらの組合せを備える、態様９に記載の誘電体装置。
【０１７１】
態様１１．誘電体層、該誘電体層に相互結合された第１の電極、及び該誘電体層に相互結合された第２の電極を備える、態様９又は１０に記載の誘電体装置。
【０１７２】
態様１２．第１の電極が第１の導電性層を備え、誘電体層が第１の導電性層に積層し、第２の電極が第２の導電性層を備え、且つ第２の導電性層が誘電体層に積層する、態様９から１１のいずれか１つに記載の誘電体装置。
【０１７３】
態様１３．誘電体層が、１μｍ〜１００μｍの厚さであることを特徴とする、態様９から１２のいずれか１つに記載の誘電体装置。
【０１７４】
態様１４．態様９から１３のいずれか１つに記載の誘電体装置を備える、部品。
【０１７５】
態様１５．誘電体層を製造する方法であって、表面を整列させるステップと、態様１の重合性組成物を、整列された表面へ塗布するステップであって、重合性組成物が重合性メソゲンモノマーの組合せを含む、上記ステップと、塗布された重合性メソゲンモノマーの組合せを整列させるステップと、整列された重合性メソゲンモノマーの組合せを重合させて誘電体層を形成するステップとを含む、方法。
【０１７６】
態様１６．整列させるステップが、表面を摩擦することを含む、態様１５に記載の方法。
【０１７７】
態様１７．塗布された重合性メソゲンモノマーの組合せを整列させるステップが、塗布された重合性メソゲンモノマーの組合せを自己整列させることを含む、態様１５又は１６に記載の方法。
【０１７８】
態様１８．重合性メソゲンモノマーの組合せが光重合性メソゲンモノマーの組合せ又は熱開始重合性メソゲンモノマーの組合せを含む、態様１５から１７のいずれか１つに記載の方法。
【０１７９】
態様１９．重合性メソゲンモノマーの組合せが式（１）の化合物を含み：
Ｐ−（Ｌ）ｗ−（Ｍ１−Ｘ）ｚ  （１）
式中、
ａ）各−Ｘは、独立に、
ｉ）−Ｒ基、
ｉｉ）−（Ｌ）ｙ−Ｒで表される基、
ｉｉｉ）−（Ｌ）−Ｒで表される基、
ｉｖ）−（Ｌ）ｗ−Ｑで表される基、
ｖ）式（２）：
−（Ｌ）ｙ−Ｍ２−（Ｌ）ｗ−Ｐ  （２）
の部分で表される基、
ｖｉ）−（Ｌ）ｙ−Ｐで表される基、又は
ｖｉｉ）−（Ｌ）ｗ−［（Ｌ）ｗ−Ｐ］ｙで表される基
であり、
ｂ）Ｐは、反応性基を含み、
ｃ）Ｑは、ヒドロキシル、アミン、アルケニル、アルキニル、アジド、シリル、シリルヒドリド、オキシ（テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン−２−イル）、チオール、イソシアナト、チオイソシアナト、アクリロキシ、メタクリロキシ、２−（アクリロキシ）エチルカルバミル、２−（メタクリロキシ）エチルカルバミル、アジリジニル、アリルカーボナート、エポキシ、カルボン酸、カルボン酸エステル、アミド、無水カルボン酸又はハロゲン化アシルから選択され、
ｄ）各Ｌは、独立に、単結合、多置換の、一置換の、非置換の又は分枝状のスペーサーから選択され、前記スペーサーは、アリール、（Ｃ１〜３０）アルキル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルコキシ、（Ｃ１〜３０）ペルフルオロアルキル、（Ｃ１〜３０）ペルフルオロアルコキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルシリル、（Ｃ１〜３０）ジアルキルシロキシル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルキルカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニル、（Ｃ１〜３０）アルキルカーボナート、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルオキシ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルウレア、（Ｃ１〜３０）アルキルチオカルボニルアミノ、（Ｃ１〜３０）アルキルアミノカルボニルチオ、（Ｃ２〜３０）アルケン、（Ｃ１〜３０）チオアルキル、（Ｃ１〜３０）アルキルスルホン又は（Ｃ１〜３０）アルキルスルホキシドを独立に含み、ここで、各置換基は、独立に、（Ｃ１〜５）アルキル、（Ｃ１〜５）アルコキシ、フルオロ、クロロ、ブロモ、シアノ、（Ｃ１〜５）アルカン酸エステル、イソシアナト、チオイソシアナト又はフェニルから選択され、
ｅ）Ｒは、水素、Ｃ１〜１８アルキル、Ｃ１〜１８アルコキシ、Ｃ１〜１８アルコキシカルボニル、Ｃ３〜１０シクロアルキル、Ｃ３〜１０シクロアルコキシ、ポリ（Ｃ１〜１８アルコキシ）、又は非置換である、若しくはシアノ、フルオロ、クロロ、ブロモ若しくはＣ１〜１８アルコキシで置換されている、又はフルオロ、クロロ若しくはブロモで多置換されている、直鎖又は分枝状Ｃ１〜１８アルキル基から選択され、
ｆ）Ｍ１及びＭ２のそれぞれは、独立に、剛直棒状液晶基、剛曲棒状液晶基、又は剛円盤状液晶基を含み、
式中、
ｗは１〜２６の整数であり、
ｙは２〜２５の整数であり、
ｚは１又は２であり、
但し、
ＸがＲであるとき、ｗは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが−（Ｌ）ｙ−Ｒであるとき、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが−（Ｌ）−Ｒであるとき、ｗは３〜２６の整数であり、ｚは２であり、
Ｘが−（Ｌ）ｗ−Ｑであるとき、ＰがＱ基で表される場合、ｗは１であり、ｚは１であり、且つＰがＱ基以外である場合、各ｗは独立に１〜２６の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが式（２）：−（Ｌ）ｙ−Ｍ２−（Ｌ）ｗ−Ｐの部分であるとき、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、
Ｘが−（Ｌ）ｙ−Ｐであるとき、ｗは１であり、ｙは２〜２５の整数であり、ｚは１であり、且つ−（Ｌ）ｙ−はメソゲンとＰとの間に少なくとも２５個の結合の直鎖状配列を含み、
Ｘが−（Ｌ）ｗ−［（Ｌ）ｗ−Ｐ］ｙであるとき、各ｗは独立に１〜２５の整数であり、ｙは２〜６の整数であり、ｚは１である、
態様１５から１８のいずれか１つに記載の方法。
【０１８０】
態様２０．反応性基がアクリラート又はメタクリラートを含む、態様１９に記載の方法。
【０１８１】
態様２１．重合性メソゲンモノマーの組合せが、２つの重合性反応性基を含む少なくとも１種の重合性メソゲンモノマー及び１つの重合性反応性基を含む少なくとも１種の重合性メソゲンモノマーを含む、態様１５から２０のいずれか１つに記載の方法。
【０１８２】
態様２２．２つの重合性反応性基を含む少なくとも１種の重合性メソゲンモノマー  対  １つの重合性反応性基を含む少なくとも１種の重合性メソゲンモノマー  のモル比が１．５：１〜１：１の範囲内である、態様２１に記載の方法。
【０１８３】
態様２３．重合性メソゲンモノマーの組合せが、２−メチル−１，４−フェニレンビス（４−（３−（アクリロイルオキシ）プロポキシ）ベンゾアート）（化合物（１））；４−メトキシフェニル４−（（６−（アクリロイルオキシ）ヘキシル）オキシ）ベンゾアート（化合物（２））；２−メチル−１，４−フェニレンビス（４−（（４−（アクリロイルオキシ）ブトキシ）カルボニル）オキシ）ベンゾアート）（化合物（３））；４−（（４−（（８−（（６−メタクリロイルオキシ）ヘキサノイル）オキシ）オクチル）オキシ）ベンゾイル）オキシ）フェニル４−メチルベンゾアートｎ＝８（化合物（４））；４−（（４−（（８−（（６−メタクリロイルオキシ）ヘキサノイル）オキシ）オクチル）オキシ）ベンゾイル）オキシ）フェニル４−メチルベンゾアートｎ＝３（化合物（５））；４−（（４−ペンチルシクロヘキサン−１−カルボニル）オキシ）フェニル４−（（６−アクリロイルオキシ）ヘキシル）オキシ）ベンゾアート（化合物（６））；３−（３，６−ジフルオロ−４−（４’−プロピル−［１，１’−ビ（シクロヘキサン））］−４−イル）フェノキシ）プロピルアクリラート（化合物（７））；又は前述の任意のものの組合せを含む、態様１５〜２２のいずれか１つに記載の方法。
【０１８４】
態様２４．整列された重合性メソゲンモノマーの組合せを重合させるステップが、塗布された組成物を紫外線で照射すること又は塗布された組成物を加熱することを含む、態様１５から２３のいずれか１つに記載の方法。
【０１８５】
態様２５．態様１５から２４のいずれか１つに記載の方法によって製造される誘電体層。
【０１８６】
最後に、本明細書に開示の実施形態を実行する別法が存在することが特記されるべきである。したがって、本実施形態は、例示的であって制限的ではないとみなされるべきである。更に、特許請求の範囲は、本明細書で付与される詳細に限定されるものではなく、それらの完全な範囲及びそれらの均等物に権利が与えられる。
【図１】
2020532128.tif 000022
【図２Ａ】
2020532128.tif 000023
【図２Ｂ】
2020532128.tif 000024
【国際調査報告】
2020532128.tif 000025
2020532128.tif 000026