CS200360B1 - Fotocitlivé polymery a způsob jejich výroby - Google Patents

Fotocitlivé polymery a způsob jejich výroby Download PDF

Info

Publication number
CS200360B1
CS200360B1 CS792623A CS262379A CS200360B1 CS 200360 B1 CS200360 B1 CS 200360B1 CS 792623 A CS792623 A CS 792623A CS 262379 A CS262379 A CS 262379A CS 200360 B1 CS200360 B1 CS 200360B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
chg
formula
recording
materials
photo
Prior art date
Application number
CS792623A
Other languages
English (en)
Inventor
Libor Matejka
Stanislav Nespurek
Karel Dusek
Maciej Kucharski
Original Assignee
Libor Matejka
Stanislav Nespurek
Karel Dusek
Maciej Kucharski
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Libor Matejka, Stanislav Nespurek, Karel Dusek, Maciej Kucharski filed Critical Libor Matejka
Priority to CS792623A priority Critical patent/CS200360B1/cs
Publication of CS200360B1 publication Critical patent/CS200360B1/cs

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

Vynález se týká fotocitlivých- polymerů pro 2áznam informace.
S prudkým rozvojem optoelektroniky vzniká současně nutnost přípravy nových materiálů, jejichž optické vlastnosti (index lomu, absorpce) je možné řídit světlem. Hlavním důvodem je vytváření nových optických prvků v integrované optice a optických sdělovacích systémech. Podobná situace vznikla v oblasti informační politiky. Stále rostoucí počet nových informací vyžaduje nové přístupy k záznamu a zpracování optických dat. dednou z možností záznamu optické informace je holografický záznam. Tato metoda se odlišuje od klasického amplitudového záznamu především tím, že současně zaznamenává fázi světelného pole. 2. výhod této metody uveďme zejména: větší kapacita záznamu, možnost získání prostorového obrazu, holografická interferometrie aj.
Hologram může být zaznamenán buď v celém objemu záznamového média nebb může vzniknout tvarovou modulací povrchu. Objemový záznam může mít amplitudový nebo fázový charakter podle toho, měnf-li světelné pole koeficient absorpce nebo index lomu materiálu. Pro řadu aplikací je výhodné, jsou-li tyto změny reversibilní. V současné době je známa celá řada materiálů, které je možno použít pro trvalý holografický záznam, např. fotografické emulse, světlem polymerující a sítující materiály, ^e skupiny reversibilních médií je nutné zmínit ee o fotochronmích systémech, elektrooptických materiálech, termoplastických médiích aj.
200 360
200 360
Z polymerních materiálů ee pro re7exsibilní<-£átaam informace např. fotocitlívé termoplastické vrstvy konjugovaných polymerů (Mylnikov V.C., Terenin A.N.: Dokl.AN SSSR 153, 1361,1963; Saneom A.Kozol E.T,t Proč.Display, IEE Gonf. etr. 325, 1971) nebo tzhé polymemí matrice (polystyren, poly(vinylalkohol), poly(methylmethakrylét), polyakrylonitril), ve kterýoh je rozpuštěna fotochromní látka - apiropyran. Rozlišovací schopnost neúčinnější fotochromní vrstvy-spiropyran v polystyrenu - činila 300 čar/mm. (Leščieneký M.s Rázném informace do organických materiálů, ČSAV, 1974 a zde citované literatura).
Pro řadu aplikací je výhodné z hledisko difrakční účinnosti, kspscity záznamu informace a možnosti opakovaného záznamu užívat objemového, fázového holografiekého záznamu v reversibilních materiálech. R této akupiny látek se již prakticky osvědčily některé aňorgenické' elektrooptické krystaly, např. LiAlbOj. Příprava těchto monokrystalů je však značně náročná. Objevily se proto snahy využít velkých možností variability organických struktur pro přípravu nových světlocitlivých. materiálů, kíeré-by se nemusely připravovat ve formě monokrystalů. Zatím je však známo pouze několik látek pro objemový, fázový a reversibilní záznam, např. toluensulfát, deriváty stilbenu,'' atd. yelkou nevýhodou organických materiálů tohoto druhu je jejich melá citlivost a rychlé únava.
Nyní se ukázalo, že uvedené nedostatky lze odstranit reverfeibilními světlocitlivýml materiály o vysoké difrakční účinnosti na bázi polymerů s kovalentně navázanou fotochromní složkou, zejména kopolymerů maleinanhydridu s některými vinylickými nebo alkenovými monomery, např. styrenem, alkylvinylethery, ethylenem atd. Fotochrom představuji aromatické azosloučeniny.
edmětem vynálezu jsou fotocitlivé polymery obecného vzorce I
I
kde R = 102 až 104
I
I co cooH
200 360
R = CH--CH- , CH-CH é
CH,
I 3
CH-CH., CH-CHI č I ά COOR. O 4 I
CH-CHg
O
I
COCH^
R3 = H, CH3 (CH2)k, k = 0,1,3,7 ;
R4 = CH3 (CH2)x , / = 0,1,3 ;
R5 - CH3(CH2)m , m - 1,3,5,11 x,yz jsou molární zlomky, které ee mohou měnit v tomto rozmezí s x - 0 - 0,99 y « 0,01 - 0,90 (x + y + z 1) z = 0 - 0,99
Fotocitlivé polymery obecného vzorce I se podle vynálezu připraví tak, že se ne příslušný kopolymer maleinanhydridu obecného vzorce CH-CH-R ,
CO CO kde Ran mají shora uvedený význam působí aromatickou azosloučeninou obsahující amincskupinu vzorce
-N ’M-M»N - ^0^—NHí.
a získaný produkt se solvolysuje působením sloučeniny obecného vzorce R30H, kde R3 má shora uvedený význam.
Tyto systémy jsou fotochromní a připraví se reakcí kopolymerů maleinanhydridu a uvedených monomerů v roztoku s aromatickými azosloučeninaini obsahujícími aminoskupinu. Obsah fotochromní složky v systému lze regulovat vzájemným poměrem obou reakčních komponent.
kopolymery meleinanhydridu s výše uvedenými monomery se připravují kopolymeraci obou reakčních složek, výhodně např. v ekvimolárním poměru, podle způsobů popsaných v literatuře (např. L.Flett, kaleic Anhydride “erivstives, J. Willey & Sons, New York, 1952 a zde citovaná literatura).
Fotochromní složkou v polymeru podle vynálezu je 4,4bis (4-aminobenzen-l-azo) difenyl. Hiaazosloučenii.y se syntetizují diazotací benzidinu, kopulací se sodnou solí kyseliny anilinomethansulfonové a hydrolýzou koncové skupiny. Sůl kyseliny anilinnomethssulfonové se získá z anilinu a ekvimolárního aduktu KaHSC>3 s formaldehydem.
i hlediska chemické stability je výhodné provést hydrolýzu anhydridových skupin polymerního materiálu nebo jejich částečnou esterifikaci alifatický# alkoholem. Tuto-modifikaci polymeru je možno uskutečnit nabotnáním zesítovaného polymeru ve vhodném rozpouštědle.
Sesítované polymeru podle vynálezu jsou nerozpustné a lze je odlévat do vhodných forem .
Fo ozáření ultrafialovým světlem dochází v aromatických azoeloučeninách ke geometrické isomerizaci trens-cis okolo centrální dvojné vazby -N«N-. Fotokonverze na cis isomer závisí na vlnové délce použitého záření, rozpouštědle, teplotě a na dalších faktorech. Ve tmě probíhá termicky aktivovaná zpětná reakce na stabilnější trans isomer. i-ářením indukovaná isomerizace se projevuje změnou ultrafialového spektra.
200 360
Absorpční spektra použitých azosloučenin vykazují v tetrahydrofuranovém roztoku po ozáření dva charakteristická pásy trans a cis isomeru ve viditelné a blízké UV oblasti spektra.
Rapř. v přípedě 4-aminoazohenzenu absorbuje při 390 nm trans-isomer, a při 350 tun ois-forma. Při navázání fotochromních ekupin na polymer nastává hypsochromní posun příslušných absorpčníoh pásů, ele charakter isomerizace je stejný jako u volných azosloučenin.
Fotokonverze na cis isomer po ozáření je poměrně vysoká.
V případě sítovaného polymeru podle vynálezu, kde R CH - CH , R, - CH,, x - 0, y - 0,05, z > 0,95 dosahuje 30 %.
Termicky aktivovaná zpětná isomerizace cis-trans je kineticky reakci l.řádu. Při 20 °C as hodnota rychlostní konstanty reakce pro jednotlivé polymerní světlocitllvé systémy pohybuje v rozmezí k»0,4 - 2,5 . 10” min“^. Rychlost r.eakce lze zvýšit např. katalýzou H+ ionty.
Uvedené materiály lze použít k získání reverzlbilního holografiekého objemového záznamu s vysokou rozlišovací schopností.
Podrobnější způsob přípravy světlocitlivých polymerů je v dalším názorně uveden formou příkladu. Tyto příklady slouží k ilustraci vynálezu a neomezují jeho šíři.
Příklad
10,7 hmotnostních dílů NagSgOs Bylo rozpuštěno v 8,4 hmotnostních dílech 37 % formaldehydu, za míchání bylo přidáno 10,8 hmotnostních dílů anilinu a zředěno 65 hmotnostními díly vody. Směs byla zahřívána 6 h při 75 °C. Konec reakce byl detegován Ehrlichovým Činidlem, které při reakci s volnou aminoskupinou vytváří barevnou Schlffovu bázi. Do takto připraveného roztoku soli kyseliny anilinomethansulfonové byl za stálého míchání přidán tetrazotovaný benzidin. Během kopulace byla po dobu 6 h otupována kyselost roztoku octanem sodným a teplota udržována pod 14 °C, Tetrazotovaný benzidin byl připraven rozpuštěním 10 hmotnostních dílů benzidlnu v 55 hmotnostních dílech dílech zředěné HC1 (9 hmotnostních dílů koncentrované HC1) zahřáté na 70 °C, k roztoku bylo přilito 43 hmotnostních dílů 2,5 M NaNOg a chlazeno ledem na teplotu 10 až 12 °C po dobu asi 20 minut. Ptodukt získaný po kopulaci byl přefiltrován a povařen 5 h v 5% NaOH, důkladně promyt vodou, vysušen, překrystalován z methanolu a znovu vysušen do konstantní hmotnosti.
Analýza(hmotnostní spektrometrie) - fragmentace vzorku odpovídá 4,4'- bis(4-aminobenzen-l-azo) difenylu.
hmotnostních dílů kopolymerú maleinhydridu s butylvinyletherem (připraven podle údajů v práci Dubina a Strausae v J.Phys.Chem. 74, 2842 (1970) bylo rozpuštěno ve 150 hmotnostních dílech dimethylformamidu a k roztoku byl přidán 1 hmotnostní díl azosítovadla 4,4- bis (4-amlnobenzen-l-azo) difenylu. Sílování polymeru bylo provedeno zahříváním reakční směsi ve skleněné formě na 60 °C po dobu 2# h. Po vyjmutí z formy byl polymer, kde R = CHg - CH - 0 (CHg)^ - CH^, χ b 0,96, y . 0,04, i » 0 extrahován benzenem a po*alu vysušen
Uvedený vzorek polymeru byl nabotnán v butyl-, resp. oktylalkoholu a zahříván v tomto rozpouštědle 72 h při teplotě 80 °C. Esterifikací modifikovaný polymer, kde
R-CHg-CH-O-Rj.R^-CH^ÍCHg)^ , Rj-CH^ÍCHgJ^.resp.CH^ÍCHgJY.x-O, y»0,04, ζ·9,96 byl pomalu vysušen na teflonové podložce pří laboratorní teplotě.
200 360
Analogicky byly připraveny fotochromní vzorky z výchzích kopolymerů maleinhydridu e ethyl-, hexyl- a dodecylvinyletherem, kde R^sCH^CHg» CHjCCHg)^ , resp. CHj(CHg >11· lyto výchozí kopolymery byly syntetizovány podle údajů uvedených v literatuře (Dubin, Strauss, J. Phye.^hem. 74, 2842(1970), H.iSatsuda a kol. Reporte on Progrese in Pol.Phys. in Japan 14, 51(1971).

Claims (2)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU·
    1. Fotocitlivá polymerý obecného vzorce I kde R
    R . CHg-CHg, CH-CHg, CH-CHg, CH-CHg, CH-CHg
    W,
    COOR,
    O
    Rc
    COOCH,
    R3 = H, CH3(CH2)k, k= 0,1,3,7 5 r4 = ch3(ch2) , - 0,1^ 5
    R,. « CH3(CH2)m, m- 1,3,5,11 x,y,z, jsou molární zlomky, které se mohou měnit v rozmezí 4 x = 0-0,99, y «0,01-0,90, z = 0,-0,99, přičemž x+y+z > 1.
  2. 2. Způsob výroby fotocitlivých polymerů podle bodu 1 obecného vzorce X vyznačený tím, že se na příslušný kopolymer meleinanhydridu obecného vzorce II -CH«-CH-R CO CO “ (II), kde Ran mají shora uvedený význam, působí aromatickou azosloučeninou obsahující eminaskupinu vzorce
    HgN a získaný produkt se aolvolysuje působením sloučeniny obecného vzoroe R30H, kde R^ má shora uvedený význam.
CS792623A 1978-02-28 1979-04-17 Fotocitlivé polymery a způsob jejich výroby CS200360B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS792623A CS200360B1 (cs) 1978-02-28 1979-04-17 Fotocitlivé polymery a způsob jejich výroby

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS126378A CS200359B1 (cs) 1978-02-28 1978-02-28 Fotocitlivé polymery a způsob jejich výroby
CS792623A CS200360B1 (cs) 1978-02-28 1979-04-17 Fotocitlivé polymery a způsob jejich výroby

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS200360B1 true CS200360B1 (cs) 1980-09-15

Family

ID=5346571

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS126378A CS200359B1 (cs) 1978-02-28 1978-02-28 Fotocitlivé polymery a způsob jejich výroby
CS792623A CS200360B1 (cs) 1978-02-28 1979-04-17 Fotocitlivé polymery a způsob jejich výroby

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS126378A CS200359B1 (cs) 1978-02-28 1978-02-28 Fotocitlivé polymery a způsob jejich výroby

Country Status (1)

Country Link
CS (2) CS200359B1 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007532770A (ja) * 2004-04-19 2007-11-15 ザ ルブリゾル コーポレイション 無水マレイン酸−スチレン共重合体をベースにした分散剤粘度調整剤

Also Published As

Publication number Publication date
CS200359B1 (cs) 1980-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Bio-inspired design of active photo-mechano-chemically dual-responsive photonic film based on cholesteric liquid crystal elastomers
He et al. Epoxy-based azo polymers: synthesis, characterization and photoinduced surface-relief-gratings
TWI593761B (zh) 用於製造具有高度交聯的基質聚合物之全像媒體的光聚合物調配物
JP2546739B2 (ja) 光導電性高分子化合物
Wang et al. Azo chromophore-functionalized polyelectrolytes. 1. Synthesis, characterization, and photoprocessing
KR100514567B1 (ko) 고감도의광어드레스성측면기중합체
Turshatov et al. Room-temperature high-efficiency solid-state triplet–triplet annihilation up-conversion in amorphous poly (olefin sulfone) s
Xiang et al. Photoplastic transformation based on dynamic covalent chemistry
CN115385834B (zh) 一种高折射率树枝状(甲基)丙烯酸酯类单体及其制备方法和应用
Kudo et al. Novel materials for large change in refractive index: synthesis and photochemical reaction of the ladderlike poly (silsesquioxane) containing norbornadiene, azobenzene, and anthracene groups in the side chains
CA3004472C (en) Disubstituted diaryloxybenzoheterodiazole compounds
Zhu et al. Photoresponsive behavior of two well-defined azo polymers with different electron-withdrawing groups on push–pull azo chromophores
Selvam et al. Synthesis and characterization of new photoresponsive acrylamide polymers having pendant chalcone moieties
CS200360B1 (cs) Fotocitlivé polymery a způsob jejich výroby
US20030096065A1 (en) Efficient nonlinear optical polymers having high poling stability
Kukino et al. Synthesis and metal-like luster of novel polyaniline analogs containing azobenzene unit
US7214451B2 (en) Rewriteable optical recording material having good solubility
Chun et al. Photofabrication of surface relief gratings from azobenzene containing perfluorocyclobutane aryl ether polymer
Nicolescu et al. Synthesis and characterization of side-chain poly (methacrylate) s bearing new azo-moieties
Sarkar et al. Isomerization behavior of aromatic azo chromophores bound to semicrystalline polymer films
Hurduc et al. Photoresponsive New Polysiloxanes with 4‐Substituted Azobenzene Side‐Groups. Synthesis, Characterization and Kinetics of the Reversible Trans‐Cis‐Trans Isomerization
Yin et al. Star-shaped molecules containing both azo chromophores and carbazole units as a new type of photoresponsive amorphous material
CA1286831C (en) Photosensitizers and polymerizable compositions
Nicolescu et al. Synthesis and characterization of side-chain maleimide-styrene copolymers with new pendant azobenzene moieties
Kolli et al. Synthesis and characterization of Y‐type polymers for second‐order nonlinear optical applications