JP2001114823A - 変色性高分子材料 - Google Patents
変色性高分子材料Info
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- JP2001114823A JP2001114823A JP29835999A JP29835999A JP2001114823A JP 2001114823 A JP2001114823 A JP 2001114823A JP 29835999 A JP29835999 A JP 29835999A JP 29835999 A JP29835999 A JP 29835999A JP 2001114823 A JP2001114823 A JP 2001114823A
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- Japan
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- compound
- polymer material
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- changing
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- UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N CC1CCCCC1 Chemical compound CC1CCCCC1 UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 グラフト重合により固定した変色性化合物を
提供する。 【解決手段】 基幹重合体のグラフト鎖に変色性化合物
を導入する。変色性化合物として、フォトクロミック材
料、サーモクロミック材料、エレクトロクロミック材料
を用いる。この変色性高分子材料は、外部刺激によって
吸脱着を制御することができ、また色の変化によって吸
脱着を検知することができる。
提供する。 【解決手段】 基幹重合体のグラフト鎖に変色性化合物
を導入する。変色性化合物として、フォトクロミック材
料、サーモクロミック材料、エレクトロクロミック材料
を用いる。この変色性高分子材料は、外部刺激によって
吸脱着を制御することができ、また色の変化によって吸
脱着を検知することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変色性高分子材料
に関し、詳細には、基幹重合体のグラフト鎖に変色性化
合物を導入することにより、光、温度、電荷等によって
色変化を起こす変色性高分子材料、及びこの変色性高分
子材料を用いる吸脱着材料に関する。
に関し、詳細には、基幹重合体のグラフト鎖に変色性化
合物を導入することにより、光、温度、電荷等によって
色変化を起こす変色性高分子材料、及びこの変色性高分
子材料を用いる吸脱着材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】変色性化合物とは、一般に電圧、電流、
電子線、光、熱等によって可視域における光学的性質が
可逆的に変化し、その結果色が変化する化合物である。
このような化合物として、フォロクロミック材料、サー
モクロミック材料、エレクトロクロミック材料等が知ら
れている。
電子線、光、熱等によって可視域における光学的性質が
可逆的に変化し、その結果色が変化する化合物である。
このような化合物として、フォロクロミック材料、サー
モクロミック材料、エレクトロクロミック材料等が知ら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような変色性化合
物は従来よりよく知られているが、実際に使用する場
合、何らかの手段によって固定化する必要がある。
物は従来よりよく知られているが、実際に使用する場
合、何らかの手段によって固定化する必要がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、基幹重合体のグラフト鎖に変色性
化合物を導入することにより変色性高分子材料を形成し
ている。２番目の発明では、上記問題点を解決するため
に１番目の発明において、変色性化合物としてフォトク
ロミック材料を用いている。
めに本発明によれば、基幹重合体のグラフト鎖に変色性
化合物を導入することにより変色性高分子材料を形成し
ている。２番目の発明では、上記問題点を解決するため
に１番目の発明において、変色性化合物としてフォトク
ロミック材料を用いている。
【０００５】３番目の発明では、上記問題点を解決する
ために１番目の発明において、変色性化合物としてサー
モクロミック材料を用いている。４番目の発明では、上
記問題点を解決するために１番目の発明において、変色
性化合物としてエレクトロクロミック材料を用いてい
る。５番目の発明では、この変色性高分子材料を吸脱着
材料として用いている。
ために１番目の発明において、変色性化合物としてサー
モクロミック材料を用いている。４番目の発明では、上
記問題点を解決するために１番目の発明において、変色
性化合物としてエレクトロクロミック材料を用いてい
る。５番目の発明では、この変色性高分子材料を吸脱着
材料として用いている。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１及び２に本発明の変色性高分
子材料の構造を示す。上記のように、本発明の変色性高
分子材料１は基幹重合体２のグラフト鎖３に変色性化合
物４を導入している。この基幹重合体２はグラフト重合
の幹として用いられるものであり、従ってグラフト重合
可能なアルキル鎖を有するもの、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、及びこれらの共重合体が例示される。
子材料の構造を示す。上記のように、本発明の変色性高
分子材料１は基幹重合体２のグラフト鎖３に変色性化合
物４を導入している。この基幹重合体２はグラフト重合
の幹として用いられるものであり、従ってグラフト重合
可能なアルキル鎖を有するもの、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、及びこれらの共重合体が例示される。
【０００７】グラフト鎖３は、基幹重合体２にグラフト
化可能な分子、例えばエチレン、ブチレン、アクリル
酸、メタクリル酸、スチレン等のビニル系化合物をグラ
フト化したものである。このグラフト化は当該分野にお
いて既知の方法により行われる。すなわち、基幹重合体
２にラジカル５を発生させ、このラジカルを開始点とし
てグラフト鎖３をグラフト重合させる。このラジカルを
生成させる方法としては、プラズマ照射、光照射、放射
線照射等により行うことができるが、均一にラジカルを
生成させるために放射線照射による方法が好ましい。ま
た、放射線としては、γ線、電子線、中性子線等を用い
ることができるが、ラジカルを均一に生成させるため、
透過性の高いγ線を用いることが好ましい。
化可能な分子、例えばエチレン、ブチレン、アクリル
酸、メタクリル酸、スチレン等のビニル系化合物をグラ
フト化したものである。このグラフト化は当該分野にお
いて既知の方法により行われる。すなわち、基幹重合体
２にラジカル５を発生させ、このラジカルを開始点とし
てグラフト鎖３をグラフト重合させる。このラジカルを
生成させる方法としては、プラズマ照射、光照射、放射
線照射等により行うことができるが、均一にラジカルを
生成させるために放射線照射による方法が好ましい。ま
た、放射線としては、γ線、電子線、中性子線等を用い
ることができるが、ラジカルを均一に生成させるため、
透過性の高いγ線を用いることが好ましい。
【０００８】こうして形成されたグラフト鎖に変色性化
合物４を導入する。この導入は、図１に示すように、グ
ラフト鎖３に変色性化合物４を化学結合させてもよく、
又は図２に示すように、グラフト鎖３の網目構造内に変
色性化合物４を包接してもよい。
合物４を導入する。この導入は、図１に示すように、グ
ラフト鎖３に変色性化合物４を化学結合させてもよく、
又は図２に示すように、グラフト鎖３の網目構造内に変
色性化合物４を包接してもよい。
【０００９】変色性化合物４としては、フォトクロミッ
ク材料、サーモクロミック材料、エレクトロクロミック
材料が例示される。これらはいずれも外部刺激に応じて
可逆的に発色変化を行う材料であり、それぞれ光、熱、
電気により、電子軌道を含む構造変化を起こし、色調が
変化する。フォトクロミック材料としては、アゾベンゼ
ン、スピロピラン等が例示される。サーモクロミック材
料としては、トリアリールイミダゾール等が例示され
る。エレクトロクロミック材料としては、ビオロゲン等
が例示される。
ク材料、サーモクロミック材料、エレクトロクロミック
材料が例示される。これらはいずれも外部刺激に応じて
可逆的に発色変化を行う材料であり、それぞれ光、熱、
電気により、電子軌道を含む構造変化を起こし、色調が
変化する。フォトクロミック材料としては、アゾベンゼ
ン、スピロピラン等が例示される。サーモクロミック材
料としては、トリアリールイミダゾール等が例示され
る。エレクトロクロミック材料としては、ビオロゲン等
が例示される。
【００１０】このように、本発明の変色性高分子材料
は、基幹重合体のグラフト鎖に変色性化合物を導入して
おり、その結果、高分子素材の特性を保持したまま変色
機能を付加することができ、高分子素材の有する成形
性、加工性等の特性を生かすことができる。
は、基幹重合体のグラフト鎖に変色性化合物を導入して
おり、その結果、高分子素材の特性を保持したまま変色
機能を付加することができ、高分子素材の有する成形
性、加工性等の特性を生かすことができる。
【００１１】上記のように、変色性化合物が色調変化を
示すのは、光、熱、電気等の外部刺激により電子軌道を
含む構造変化を起こすからである。例えばアゾベンゼン
は下式に示すように、光照射によってトランス体からシ
ス体に異性化し、構造変化を示す。
示すのは、光、熱、電気等の外部刺激により電子軌道を
含む構造変化を起こすからである。例えばアゾベンゼン
は下式に示すように、光照射によってトランス体からシ
ス体に異性化し、構造変化を示す。
【００１２】
【化１】
【００１３】そこで、このような特性を利用することに
より、光や温度によって物質の吸脱着を制御することが
できる。すなわち、図３に示すように、変色性化合物と
してアゾベンゼンを用いて変色性高分子材料を形成する
と、この変色性高分子材料は光の照射によってシス体に
構造変化をする。この際、５×３×３Å程度の空間が形
成されるため、この大きさの空間内に保持可能な大きさ
の吸着分子６はこの空間内に包接され、吸着されること
になる。逆にこのシス体をトランス体に変化させれば、
包接されている物質は容易に放出され、脱着されること
になる。この吸脱着は変色性化合物の構造変化による包
接によるものであるため、いかなる物質に対しても吸脱
着機能を発揮することができ、また吸着物質の劣化が生
じにくい。さらに、変色性化合物はこの構造変化によっ
て色が変化するため、色の変化によって吸脱着の発現、
完了を容易に識別することができる。
より、光や温度によって物質の吸脱着を制御することが
できる。すなわち、図３に示すように、変色性化合物と
してアゾベンゼンを用いて変色性高分子材料を形成する
と、この変色性高分子材料は光の照射によってシス体に
構造変化をする。この際、５×３×３Å程度の空間が形
成されるため、この大きさの空間内に保持可能な大きさ
の吸着分子６はこの空間内に包接され、吸着されること
になる。逆にこのシス体をトランス体に変化させれば、
包接されている物質は容易に放出され、脱着されること
になる。この吸脱着は変色性化合物の構造変化による包
接によるものであるため、いかなる物質に対しても吸脱
着機能を発揮することができ、また吸着物質の劣化が生
じにくい。さらに、変色性化合物はこの構造変化によっ
て色が変化するため、色の変化によって吸脱着の発現、
完了を容易に識別することができる。
【００１４】また、変色性化合物を選択することによ
り、色の変化によって特定の物質の吸着を検知すること
ができる。すなわち、変色性化合物として分子選択吸着
変色化合物、例えばアントラキノン、フルオラン等の色
素を用いると、プロトンが吸着することによりこの色素
の置換基がＨに代わることにより、赤色から黄色に変色
する。また金属選択性吸着変色化合物、例えばアントシ
アニン、フタロシアニン等を用いると、ＣａやＭｇ等の
吸着によってこの化合物が種々の錯体を形成し、赤、
青、紫等の色を示すようになる。
り、色の変化によって特定の物質の吸着を検知すること
ができる。すなわち、変色性化合物として分子選択吸着
変色化合物、例えばアントラキノン、フルオラン等の色
素を用いると、プロトンが吸着することによりこの色素
の置換基がＨに代わることにより、赤色から黄色に変色
する。また金属選択性吸着変色化合物、例えばアントシ
アニン、フタロシアニン等を用いると、ＣａやＭｇ等の
吸着によってこの化合物が種々の錯体を形成し、赤、
青、紫等の色を示すようになる。
【００１５】本発明の変色性高分子材料は、例えば、以
下のようにして製造される。すなわち、ポリプロピレン
フィルム（ＰＰ）をメタクリル酸グリシジルモノマー
（ＧＭＡ）溶液に浸す。次いで窒素バブリング下で紫外
線を１時間程度照射する。するとグラフト重合によりＰ
Ｐ−ＧＭＡ重合体が得られる。このＰＰ−ＧＭＡ重合体
をｐ−アミノアゾベンゼン溶液中に混合し、攪拌するこ
とにより24時間浸漬させると、目的とする生成物が得ら
れる。
下のようにして製造される。すなわち、ポリプロピレン
フィルム（ＰＰ）をメタクリル酸グリシジルモノマー
（ＧＭＡ）溶液に浸す。次いで窒素バブリング下で紫外
線を１時間程度照射する。するとグラフト重合によりＰ
Ｐ−ＧＭＡ重合体が得られる。このＰＰ−ＧＭＡ重合体
をｐ−アミノアゾベンゼン溶液中に混合し、攪拌するこ
とにより24時間浸漬させると、目的とする生成物が得ら
れる。
【００１６】
【発明の効果】本発明の変色性高分子材料は、基幹重合
体のグラフト鎖に変色性化合物を導入しているため、基
幹重合体である高分子素材の特性を保持したまま変色機
能を付加することができるため、加工形成等も容易であ
る。また、光、熱、電気等の外部刺激によって変色性化
合物の構造変化を起こすことにより、吸脱着機能を発揮
することができる。さらに、変色性化合物を選択するこ
とにより、色の変化によって目的とする物質の吸脱着を
検知することができる。
体のグラフト鎖に変色性化合物を導入しているため、基
幹重合体である高分子素材の特性を保持したまま変色機
能を付加することができるため、加工形成等も容易であ
る。また、光、熱、電気等の外部刺激によって変色性化
合物の構造変化を起こすことにより、吸脱着機能を発揮
することができる。さらに、変色性化合物を選択するこ
とにより、色の変化によって目的とする物質の吸脱着を
検知することができる。
【図１】本発明の変色性高分子材料の構造を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明の変色性高分子材料の構造を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の変色性高分子材料の吸脱着機能を示す
図である。
図である。
１…変色性高分子材料 ２…基幹重合体 ３…グラフト鎖 ４…変色性化合物 ５…ラジカル ６…吸着分子
Claims (5)
- 【請求項１】 基幹重合体のグラフト鎖に変色性化合物
を導入したことを特徴とする、変色性高分子材料。 - 【請求項２】 前記変色性化合物がフォトクロミック材
料である、請求項１記載の変色性高分子材料。 - 【請求項３】 前記変色性化合物がサーモクロミック材
料である、請求項１記載の変色性高分子材料。 - 【請求項４】 前記変色性化合物がエレクトロクロミッ
ク材料である、請求項１記載の変色性高分子材料。 - 【請求項５】 請求項１記載の変色性高分子材料からな
る、吸脱着材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29835999A JP2001114823A (ja) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | 変色性高分子材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29835999A JP2001114823A (ja) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | 変色性高分子材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001114823A true JP2001114823A (ja) | 2001-04-24 |
Family
ID=17858677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29835999A Withdrawn JP2001114823A (ja) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | 変色性高分子材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001114823A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005103534A (ja) * | 2003-09-09 | 2005-04-21 | Tokyo Denki Univ | 光および熱応答性吸着材料、可溶性物質の回収方法 |
| JP2015533892A (ja) * | 2012-09-24 | 2015-11-26 | フラウンホッファー−ゲゼルシャフト・ツァー・フォデラング・デル・アンゲワンテン・フォーシュング・エー．ファウ． | サーモクロミック材料、サーモクロミック材料を含む成形品、及びその利用 |
| JP2017019973A (ja) * | 2015-07-15 | 2017-01-26 | 株式会社トクヤマ | フォトクロミック組成物 |
| CN109504015A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-03-22 | 常州铱视光电科技有限公司 | 基于组合策略的电致变色聚合物材料及制备电致变色器件 |
-
1999
- 1999-10-20 JP JP29835999A patent/JP2001114823A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005103534A (ja) * | 2003-09-09 | 2005-04-21 | Tokyo Denki Univ | 光および熱応答性吸着材料、可溶性物質の回収方法 |
| JP2015533892A (ja) * | 2012-09-24 | 2015-11-26 | フラウンホッファー−ゲゼルシャフト・ツァー・フォデラング・デル・アンゲワンテン・フォーシュング・エー．ファウ． | サーモクロミック材料、サーモクロミック材料を含む成形品、及びその利用 |
| JP2017019973A (ja) * | 2015-07-15 | 2017-01-26 | 株式会社トクヤマ | フォトクロミック組成物 |
| CN109504015A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-03-22 | 常州铱视光电科技有限公司 | 基于组合策略的电致变色聚合物材料及制备电致变色器件 |
| CN109504015B (zh) * | 2018-11-14 | 2021-05-11 | 常州铱视光电科技有限公司 | 基于组合策略的电致变色聚合物材料及制备电致变色器件 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040108 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040120 |