JP2024025559A - photoresponsive polyamide - Google Patents

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JP2024025559A JP2022129081A JP2022129081A JP2024025559A JP 2024025559 A JP2024025559 A JP 2024025559A JP 2022129081 A JP2022129081 A JP 2022129081A JP 2022129081 A JP2022129081 A JP 2022129081A JP 2024025559 A JP2024025559 A JP 2024025559A
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polyamide
photoresponsive
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cinnamic acid
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健司 高田
Kenji Takada
翔 柿崎
Sho Kakizaki
コウエイ イン
Koh Wei Ying
達雄 金子
Tatsuo Kaneko
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Japan Advanced Institute of Science and Technology
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Japan Advanced Institute of Science and Technology
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoresponsive polyamide excellent in deformation property caused by light irradiation, and an amide compound useful as a raw material of the photoresponsive polyamide.
SOLUTION: A photoresponsive polyamide has a repeating unit represented by formula (Ia) and a repeating unit represented by formula (Ib).
SELECTED DRAWING: None
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、光応答性ポリアミドに関する。さらに詳しくは、本発明は、光線(紫外線)の照射による変形性、すなわち光応答性に優れていることから、例えば、光スイッチング材料などの用途に有用な光応答性ポリアミドおよび当該光応答性ポリアミドの原料として有用なアミド化合物に関する。 The present invention relates to photoresponsive polyamides. More specifically, the present invention relates to a photoresponsive polyamide and a photoresponsive polyamide that are useful for applications such as optical switching materials because they have excellent deformability upon irradiation with light (ultraviolet light), that is, photoresponsiveness. This invention relates to an amide compound useful as a raw material for.

刺激応答性を有するピロリドン環を主鎖にもつポリアミドとして、その原料モノマーに生物由来のイタコン酸が用いられているポリアミドが提案されている(例えば、特許文献1および非特許文献1-2参照)。当該ポリアミドは、紫外線の照射によりまたはアルカリ条件下に曝されることにより、親水化して分解したり、崩壊したりする性質を有することから、地球環境下で分解するプラスチックとして注目されている。 As a polyamide having a stimulus-responsive pyrrolidone ring in its main chain, a polyamide in which biologically derived itaconic acid is used as a raw material monomer has been proposed (for example, see Patent Document 1 and Non-Patent Documents 1-2). . The polyamide has the property of becoming hydrophilic and decomposing or disintegrating when exposed to ultraviolet rays or alkaline conditions, and is therefore attracting attention as a plastic that decomposes in the global environment.

近年、桂皮酸は、天然由来の化合物であることから、持続可能(サスティナブル)な原料として注目を集めている。桂皮酸は、その構造的特徴に起因して紫外線によってシス-トランス異性化と[2+2]環化付加を引き起こすことから、原料として桂皮酸が使用されている高分子化合物は、光(紫外線)応答性材料として用いられている(例えば、特許文献2および非特許文献3-5参照)。 In recent years, cinnamic acid has attracted attention as a sustainable raw material because it is a naturally derived compound. Due to its structural characteristics, cinnamic acid causes cis-trans isomerization and [2+2] cycloaddition when exposed to ultraviolet light. Therefore, polymer compounds that use cinnamic acid as a raw material are sensitive to light (ultraviolet light). (For example, see Patent Document 2 and Non-Patent Documents 3-5).

イタコン酸由来のポリアミドは、紫外線の照射によって親水化するが、その親水化の速度が低いことが技術的課題である。また、原料として桂皮酸が用いられている高分子化合物は、光線の照射による応答性がシス-トランス異性化および[2+2]環化付加のいずれに基づくのであるのかが明確ではないため、光応答性材料としての利用がほとんど進んでいない。 Polyamide derived from itaconic acid becomes hydrophilic by irradiation with ultraviolet rays, but a technical problem is that the rate of hydrophilization is slow. In addition, polymer compounds that use cinnamic acid as a raw material respond to photoresponsiveness because it is not clear whether the response to light irradiation is based on cis-trans isomerization or [2+2] cycloaddition. Its use as a sex material has hardly progressed.

特開2022-074096号公報JP2022-074096A 特開2020-186382号公報Japanese Patent Application Publication No. 2020-186382

Kaneko T. et al. Macromolecules 2013, 46(10), 3719-3725Kaneko T. et al. Macromolecules 2013, 46(10), 3719-3725 Adv. Sustainable Syst., 2022, 6(2), 2100052Adv. Sustainable Syst., 2022, 6(2), 2100052 Kaneko, T. et al., Nature Mater. 2006, 5, 966-970Kaneko, T. et al., Nature Mater. 2006, 5, 966-970 Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 11143-11148Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 11143-11148 Takada, K. et al., ACS Appl. Polym. Interfaces 2021, 13(12), 14569-14576Takada, K. et al., ACS Appl. Polym. Interfaces 2021, 13(12), 14569-14576

本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、原料として天然由来のイタコン酸および桂皮酸化合物を用いることができ、光線の照射による変形性に優れている光応答性ポリアミドおよび当該光応答性ポリアミドの原料として有用なアミド化合物を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the prior art, and provides a photoresponsive polyamide that can use naturally derived itaconic acid and cinnamic acid compounds as raw materials and has excellent deformability when irradiated with light, and An object of the present invention is to provide an amide compound useful as a raw material for responsive polyamide.

本発明は、
(1) 式(Ia):
The present invention
(1) Formula (Ia):

Figure 2024025559000001
Figure 2024025559000001

(式中、R1は置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基または置換基を有していてもよいアリーレン基を示す)
で表わされる繰り返し単位および式(Ib):
(In the formula, R 1 represents an optionally substituted alkylene group, an optionally substituted cycloalkylene group, or an optionally substituted arylene group)
Repeating unit and formula (Ib) represented by:

Figure 2024025559000002
Figure 2024025559000002

(式中、R2は水素原子、水酸基、ハロゲン原子またはアルコキシ基を示す)
で表わされる繰り返し単位を有する光応答性ポリアミド、
(In the formula, R2 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, or an alkoxy group)
A photoresponsive polyamide having a repeating unit represented by

(2) 式(II): (2) Formula (II):

Figure 2024025559000003
Figure 2024025559000003

(式中、R1は置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基または置換基を有していてもよいアリーレン基、R2は水素原子、水酸基、ハロゲン原子またはアルコキシ基を示す)
で表わされる繰り返し単位を有する前記(1)に記載の光応答性ポリアミド、および
(3) 式(III):
(In the formula, R 1 is an alkylene group that may have a substituent, a cycloalkylene group that may have a substituent, or an arylene group that may have a substituent, R 2 is a hydrogen atom, (represents a hydroxyl group, halogen atom or alkoxy group)
The photoresponsive polyamide according to the above (1) having a repeating unit represented by the formula (III):

Figure 2024025559000004
Figure 2024025559000004

(式中、R1は置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基または置換基を有していてもよいアリーレン基、R2は水素原子、水酸基、ハロゲン原子またはアルコキシ基を示す)
で表わされるアミド化合物
に関する。
(In the formula, R 1 is an alkylene group that may have a substituent, a cycloalkylene group that may have a substituent, or an arylene group that may have a substituent, R 2 is a hydrogen atom, (represents a hydroxyl group, halogen atom or alkoxy group)
It relates to an amide compound represented by

本発明によれば、原料として天然由来のイタコン酸および桂皮酸化合物を用いることができ、光線(紫外線)の照射による変形性に優れている光応答性ポリアミドおよび当該光応答性ポリアミドの原料として有用なアミド化合物が提供される。 According to the present invention, naturally-derived itaconic acid and cinnamic acid compounds can be used as raw materials, and are useful as a photoresponsive polyamide that has excellent deformability when irradiated with light (ultraviolet light) and as a raw material for the photoresponsive polyamide. amide compounds are provided.

調製例2で得られたアセチル基含有クマル酸の核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルを示すグラフである。1 is a graph showing a nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of acetyl group-containing coumaric acid obtained in Preparation Example 2. 調製例5で得られたアミド化合物の核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルを示すグラフである。2 is a graph showing the nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of the amide compound obtained in Preparation Example 5. 実施例1で得られた光応答性ポリアミドAの核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルを示すグラフである。1 is a graph showing a nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of photoresponsive polyamide A obtained in Example 1. 実施例1で得られた光応答性ポリアミドAのゲル浸透クロマトグラフィ-のチャートである。1 is a chart of gel permeation chromatography of photoresponsive polyamide A obtained in Example 1. 実施例2で得られた光応答性ポリアミドBの核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルを示すグラフである。1 is a graph showing a nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of photoresponsive polyamide B obtained in Example 2. 実施例2で得られた光応答性ポリアミドBのゲル浸透クロマトグラフィ-のチャートである。1 is a chart of gel permeation chromatography of photoresponsive polyamide B obtained in Example 2. 実施例3で得られた光応答性ポリアミドCの核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルを示すグラフである。1 is a graph showing a nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of photoresponsive polyamide C obtained in Example 3. 実施例3で得られた光応答性ポリアミドCのゲル浸透クロマトグラフィ-のチャートである。1 is a chart of gel permeation chromatography of photoresponsive polyamide C obtained in Example 3. 実施例1で得られた光応答性ポリアミドAの熱重量分析の結果を示すグラフである。1 is a graph showing the results of thermogravimetric analysis of photoresponsive polyamide A obtained in Example 1. 実施例2で得られた光応答性ポリアミドBの熱重量分析の結果を示すグラフである。2 is a graph showing the results of thermogravimetric analysis of photoresponsive polyamide B obtained in Example 2. 実施例3で得られた光応答性ポリアミドCの熱重量分析の結果を示すグラフである。3 is a graph showing the results of thermogravimetric analysis of photoresponsive polyamide C obtained in Example 3. 実施例2で得られた光応答性ポリアミドBからなるフィルムにフーリエ変換赤外分光スペクトルのチャートである。2 is a chart of Fourier transform infrared spectroscopy of a film made of photoresponsive polyamide B obtained in Example 2. 実施例2で得られた光応答性ポリアミドBからなるフィルムに紫外線を照射した後のフーリエ変換赤外分光スペクトルのチャートである。2 is a chart of a Fourier transform infrared spectrum after a film made of photoresponsive polyamide B obtained in Example 2 was irradiated with ultraviolet rays. 実施例1で得られた光応答性ポリアミドAからなるフィルムに紫外線を照射する前のフィルムの核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルおよび紫外線(UV)を2時間、3時間または4時間照射した後のフィルムの核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルを示すグラフである。Nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of the film made of photoresponsive polyamide A obtained in Example 1 before irradiation with ultraviolet rays and irradiation with ultraviolet rays (UV) for 2 hours, 3 hours or 4 hours It is a graph showing the nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of the subsequent film. 実施例1で得られた光応答性ポリアミドAからなるフィルムに紫外線を照射する前のフィルムの核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルおよび紫外線48時間または123時間照射した後のフィルムの核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルを示すグラフである。Nuclear magnetic resonance ( 1H -NMR) spectrum of the film made of photoresponsive polyamide A obtained in Example 1 before irradiation with ultraviolet rays and nuclear magnetic resonance of the film after irradiation with ultraviolet rays for 48 hours or 123 hours. It is a graph showing a ( 1 H-NMR) spectrum. (A)は実施例2で得られた光応答性ポリアミドBからなるフィラメントの図面代用写真、(B)は実施例2で得られた光応答性ポリアミドBからなるフィラメントに紫外線を照射した後の当該フィルムの図面代用写真である。(A) is a photograph substituted for a drawing of a filament made of photoresponsive polyamide B obtained in Example 2, and (B) is a photograph after irradiating the filament made of photoresponsive polyamide B obtained in Example 2 with ultraviolet rays. This is a photograph substituted for a drawing of the film.

(1)光応答性ポリアミド
本発明の光応答性ポリアミドは、前記したように、式(Ia):
(1) Photoresponsive polyamide As described above, the photoresponsive polyamide of the present invention has the formula (Ia):

Figure 2024025559000005
Figure 2024025559000005

(式中、R1は置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基または置換基を有していてもよいアリーレン基を示す)
で表わされる繰り返し単位および式(Ib):
(In the formula, R 1 represents an optionally substituted alkylene group, an optionally substituted cycloalkylene group, or an optionally substituted arylene group)
Repeating unit and formula (Ib) represented by:

Figure 2024025559000006
Figure 2024025559000006

(式中、R2は水素原子、水酸基、ハロゲン原子またはアルコキシ基を示す)
で表わされる繰り返し単位を有する。
(In the formula, R2 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, or an alkoxy group)
It has a repeating unit represented by

本発明の光応答性ポリアミドは、式(Ia)で表わされる繰り返し単位および式(Ib)で表わされる繰り返し単位を有することから、光線(紫外線)の照射による変形性に優れている。 Since the photoresponsive polyamide of the present invention has a repeating unit represented by formula (Ia) and a repeating unit represented by formula (Ib), it has excellent deformability upon irradiation with light (ultraviolet light).

式(Ia)で表わされる繰り返し単位において、R1は、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基または置換基を有していてもよいアリーレン基である。R1の種類を変更することにより、本発明の光応答性ポリアミドの光線(紫外線)の照射による変形性を適宜調整することができる。前記置換基は、本発明の目的を阻害しない範囲内で用いることができる。前記置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの炭素数1~4のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などの炭素数1~4のアルコキシ基、水酸基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子、シアノ基、ニトリル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。置換基のなかでは、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基、水酸基およびハロゲン原子が好ましい。 In the repeating unit represented by formula (Ia), R 1 is an optionally substituted alkylene group, an optionally substituted cycloalkylene group, or an optionally substituted arylene group. It is the basis. By changing the type of R 1 , the deformability of the photoresponsive polyamide of the present invention upon irradiation with light (ultraviolet light) can be adjusted as appropriate. The above-mentioned substituents can be used within a range that does not impede the purpose of the present invention. Examples of the substituent include alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, and butyl group; alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, and butoxy group; group, hydroxyl group, halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, and iodine atom, cyano group, and nitrile group, but the present invention is not limited to these examples. Among the substituents, preferred are alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms, hydroxyl groups and halogen atoms.

前記アルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、2-エチルヘキシレン基、デシレン基、ドデシレン基などの炭素数が2~12のアルキレン基などが挙げられる。 Examples of the alkylene group include an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, a 2-ethylhexylene group, a decylene group, a dodecylene group, and the like having 2 to 2 carbon atoms. 12 alkylene groups, etc.

前記シクロアルキレン基としては、例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロへキシレン基などの炭素数3~8のシクロアルキレン基などが挙げられる。 Examples of the cycloalkylene group include cycloalkylene groups having 3 to 8 carbon atoms such as cyclopropylene group, cyclobutylene group, and cyclohexylene group.

前記アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基などの炭素数6~12のアリーレン基などが挙げられる。 Examples of the arylene group include arylene groups having 6 to 12 carbon atoms such as phenylene group and naphthylene group.

1のなかでは、アルキレン基、シクロアルキレン基およびアリーレン基が好ましく、アルキレン基がより好ましく、炭素数が1~12のアルキレン基がさらに好ましく、炭素数が2~12のアルキレン基がさらに一層好ましい。当該アルキレン基の鎖長を変更することにより、本発明の光応答性ポリアミドの光線(紫外線)の照射による変形性を容易に調整することができる。 Among R 1 , alkylene groups, cycloalkylene groups and arylene groups are preferred, alkylene groups are more preferred, alkylene groups having 1 to 12 carbon atoms are even more preferred, and alkylene groups having 2 to 12 carbon atoms are even more preferred. . By changing the chain length of the alkylene group, the deformability of the photoresponsive polyamide of the present invention upon irradiation with light (ultraviolet light) can be easily adjusted.

式(Ib)で表わされる繰り返し単位において、R2は、水素原子、水酸基、ハロゲン原子またはアルコキシ基である。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子が挙げられる。これらのハロゲン原子のなかでは、フッ素原子および塩素原子が好ましく、塩素原子がより好ましい。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などの炭素数1~4のアルコキシ基などが挙げられる。R2のなかでは、水素原子が好ましい。 In the repeating unit represented by formula (Ib), R 2 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, or an alkoxy group. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Among these halogen atoms, fluorine atoms and chlorine atoms are preferred, and chlorine atoms are more preferred. Examples of the alkoxy group include alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, and butoxy group. Among R 2 , a hydrogen atom is preferred.

式(Ib)で表わされる繰り返し単位において、-O-基は、ベンゼン環に結合している-C(=O)CH=CH-基に対し、o位、m位およびp位のうちいずれの位置であってもよいが、p位に存在することが好ましい。 In the repeating unit represented by formula (Ib), the -O- group is located at any of the o-position, m-position and p-position with respect to the -C(=O)CH=CH- group bonded to the benzene ring. Although it may be present at the p-position, it is preferably present at the p-position.

本発明の光応答性ポリアミドにおいては、式(Ia)で表わされる繰返し単位および式(Ib)で表わされる繰返し単位は、ランダムに存在していてもよく、交互に存在していてもよく、あるいはブロック状に存在していてもよい。 In the photoresponsive polyamide of the present invention, the repeating units represented by formula (Ia) and the repeating units represented by formula (Ib) may be present randomly, alternately, or It may exist in a block shape.

式(Ia)で表わされる繰返し単位と式(Ib)で表わされる繰返し単位とのモル比〔式(Ia)で表わされる繰返し単位/式(Ib)で表わされる繰返し単位〕は、光線(紫外線)の照射による変形性を光応答性ポリアミドに付与する観点から、好ましくは10/90~90/10、より好ましくは15/85~85/15、さらに好ましくは20/80~80/20である。 The molar ratio of the repeating unit represented by formula (Ia) to the repeating unit represented by formula (Ib) [repeat unit represented by formula (Ia)/repeat unit represented by formula (Ib)] is the molar ratio of the repeating unit represented by formula (Ia) to the repeating unit represented by formula (Ib). From the viewpoint of imparting deformability upon irradiation to the photoresponsive polyamide, the ratio is preferably 10/90 to 90/10, more preferably 15/85 to 85/15, and even more preferably 20/80 to 80/20.

本発明の光応答性ポリアミドの重量平均分子量は、特に限定されないが、光線(紫外線)の照射による変形性を光応答性ポリアミドに付与する観点から、3000~800000であることが好ましく、5000~100000であることがより好ましく、7000~50000であることがさらに好ましい。なお、光応答性ポリアミドの重量平均分子量は、以下の実施例に記載の方法に基づいて測定したときの値である。 The weight average molecular weight of the photoresponsive polyamide of the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of imparting deformability to the photoresponsive polyamide upon irradiation with light (ultraviolet light), it is preferably 3,000 to 800,000, and preferably 5,000 to 100,000. More preferably, it is 7,000 to 50,000. Note that the weight average molecular weight of the photoresponsive polyamide is a value measured based on the method described in the following examples.

本発明の光応答性ポリアミドは、例えば、以下の方法に基づいて容易に調製することができるが、本発明は、かかる方法のみによって限定されるものではない。 The photoresponsive polyamide of the present invention can be easily prepared, for example, based on the following method, but the present invention is not limited only to this method.

1.光応答性ポリアミドの調製方法A
(1)イタコン酸ジアミン塩の調製
イタコン酸と式(IV):
2N-R1-N2H (IV)
(式中、R1は前記と同じ)
で表わされるジアミンとを反応させることにより、イタコン酸ジアミン塩を得ることができる。
1. Preparation method A of photoresponsive polyamide
(1) Preparation of itaconic acid diamine salt Itaconic acid and formula (IV):
H 2 NR 1 -N 2 H (IV)
(In the formula, R 1 is the same as above)
Itaconic acid diamine salt can be obtained by reacting with the diamine represented by:

イタコン酸とジアミンとの反応は、脱水反応であることから、化学量論的にジカルボン酸1モルに対してイタコン酸1モルが反応することになる。イタコン酸1モルあたりのジアミンの量は、通常、0.9~1.1モルであることが好ましい。 Since the reaction between itaconic acid and diamine is a dehydration reaction, stoichiometrically, 1 mol of itaconic acid reacts with 1 mol of dicarboxylic acid. The amount of diamine per mole of itaconic acid is usually preferably 0.9 to 1.1 mole.

イタコン酸は、例えば、扶桑化学工業(株)、磐田化学工業(株)、カーギル社などから商業的に容易に入手することができる。イタコン酸は、アスペルギルス・テレウス(Aspergillus terreus)などの菌を用いて生産したものであってもよく、原料として石油を使用して合成されたものであってもよい。これらのなかでは、アスペルギルス・テレウスなどの菌を用いて生産されたイタコン酸は、天然由来のものであることから、原料として石油を使用して合成されたイタコン酸と対比して地球環境に優しいという利点を有することから好ましい。 Itaconic acid can be easily obtained commercially from, for example, Fuso Chemical Industry Co., Ltd., Iwata Chemical Industry Co., Ltd., Cargill Company, etc. Itaconic acid may be produced using a bacterium such as Aspergillus terreus, or may be synthesized using petroleum as a raw material. Among these, itaconic acid produced using bacteria such as Aspergillus terreus is of natural origin, so it is more environmentally friendly than itaconic acid synthesized using petroleum as a raw material. This is preferable because it has the following advantages.

式(IV)において、R1は、前記したように、アルキレン基、シクロアルキレン基またはアリーレン基であることが好ましく、アルキレン基であることがより好ましく、炭素数が1~12のアルキレン基であることがさらに好ましく、炭素数が2~12のアルキレン基であることがさらに一層好ましい。式(IV)で表わされるジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、ヘプタンジアミン、オクタンジアミン、ノナンジアミン、デカンジアミンおよびドデカンジアミンなどが挙げられる。これらのジアミンは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。これらのジアミンのなかでは、光線(紫外線)の照射による変形性を光応答性ポリアミドに付与する観点から、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、ノナンジアミンおよびデカンジアミンが好ましく、ヘキサンジアミンがより好ましい。 In formula (IV), R 1 is, as described above, preferably an alkylene group, a cycloalkylene group or an arylene group, more preferably an alkylene group, and an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms. More preferably, it is an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, even more preferably. Examples of the diamine represented by formula (IV) include ethylenediamine, butanediamine, hexanediamine, heptanediamine, octanediamine, nonanediamine, decanediamine, and dodecanediamine. These diamines may be used alone or in combination of two or more. Among these diamines, hexanediamine, octanediamine, nonanediamine and decanediamine are preferred, and hexanediamine is more preferred, from the viewpoint of imparting deformability to the photoresponsive polyamide upon irradiation with light (ultraviolet light).

イタコン酸とジアミンとの反応は、反応効率を高める観点から有機溶媒中で行なうことができる。有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどの炭素数1~4の脂肪族アルコール、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン化合物、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロベンゼンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの有機溶媒は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。前記有機溶媒の量は、イタコン酸とジアミンとを効率よく反応させることができる量であればよく、特に限定されないが、通常、イタコン酸とジアミンとの合計量(質量)の3~20倍程度の量であることが好ましく、5~15倍程度の量であることがより好ましい。 The reaction between itaconic acid and diamine can be carried out in an organic solvent from the viewpoint of increasing reaction efficiency. Examples of organic solvents include aliphatic alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as methanol, ethanol, propanol, and butanol, ketone compounds such as acetone and methyl ethyl ketone, ethyl acetate, tetrahydrofuran, dioxane, chloroform, dichloromethane, and chlorobenzene. However, the present invention is not limited to such examples. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more. The amount of the organic solvent is not particularly limited as long as it can efficiently react itaconic acid and diamine, but is usually about 3 to 20 times the total amount (mass) of itaconic acid and diamine. The amount is preferably about 5 to 15 times the amount, more preferably about 5 to 15 times the amount.

イタコン酸とジアミンとを反応させる際の雰囲気は、特に限定されず、例えば、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガスであってもよく、空気であってもよい。イタコン酸とジアミンとの反応温度は、特に限定がなく、反応効率を高める観点から、5~60℃であることが好ましく、操作性を考慮して室温であることがより好ましい。イタコン酸とジアミンとの反応時間は、反応温度によって異なるので一概には決定することができないが、通常、1~8時間程度である。 The atmosphere when itaconic acid and diamine are reacted is not particularly limited, and may be, for example, an inert gas such as nitrogen gas or argon gas, or air. The reaction temperature between itaconic acid and diamine is not particularly limited, and from the viewpoint of increasing reaction efficiency, it is preferably 5 to 60°C, and from the viewpoint of operability, it is more preferably room temperature. The reaction time between itaconic acid and diamine cannot be determined unconditionally since it varies depending on the reaction temperature, but it is usually about 1 to 8 hours.

以上のようにしてイタコン酸とジアミンとを反応させることにより、イタコン酸ジアミン塩を含有する反応混合物を得ることができる。 By reacting itaconic acid and diamine as described above, a reaction mixture containing itaconic acid diamine salt can be obtained.

生成したイタコン酸ジアミン塩は、そのままの状態で用いてもよく、必要により、洗浄した後に用いてもよく、乾燥させた後に用いてもよい。 The produced itaconic acid diamine salt may be used as it is, or may be used after being washed, if necessary, or after being dried.

(2)アセチル基含有桂皮酸化合物の調製
アセチル基含有桂皮酸化合物は、桂皮酸化合物とアセチル化剤とを反応させることによって調製することができる。
(2) Preparation of an acetyl group-containing cinnamic acid compound An acetyl group-containing cinnamic acid compound can be prepared by reacting a cinnamic acid compound and an acetylating agent.

桂皮酸化合物としては、例えば、式(V): As the cinnamic acid compound, for example, formula (V):

Figure 2024025559000007
Figure 2024025559000007

(式中、R2は前記と同じ。R3は水素原子またはアルカリ金属原子を示す)
で表わされる桂皮酸化合物などが挙げられる。桂皮酸化合物の具体例としては、桂皮酸、桂皮酸ナトリウム、桂皮酸カリウムなどの桂皮酸アルカリ金属塩、ヒドロキシ桂皮酸であるクマル酸、クマル酸ナトリウム、クマル酸カリウムなどのクマル酸アルカリ金属塩などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。クマル酸は、そのフェニル基に存在する水酸基の位置によってo-クマル酸、m-クマル酸およびp-クマル酸が存在する。これらのクマル酸は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。桂皮酸およびクマル酸は、いずれも天然に存在するものであり、天然に存在する桂皮酸およびクマル酸は、原料として石油を使用して合成された桂皮酸およびクマル酸と対比して地球環境に優しいという利点を有することから好ましい。
(In the formula, R 2 is the same as above. R 3 represents a hydrogen atom or an alkali metal atom)
Examples include cinnamic acid compounds represented by: Specific examples of cinnamic acid compounds include cinnamic acid, alkali metal salts of cinnamic acid such as sodium cinnamate, and potassium cinnamate; alkali metal salts of cinnamic acid such as coumaric acid, which is a hydroxycinnamic acid, sodium coumarate, and potassium coumarate; However, the present invention is not limited to such examples. Coumaric acid is divided into o-coumaric acid, m-coumaric acid, and p-coumaric acid depending on the position of the hydroxyl group present in the phenyl group. These coumaric acids may be used alone or in combination of two or more types. Cinnamic acid and coumaric acid are both naturally occurring, and naturally occurring cinnamic acid and coumaric acid have a lower environmental impact than cinnamic acid and coumaric acid, which are synthesized using petroleum as raw materials. It is preferable because it has the advantage of being gentle.

式(V)で表わされる桂皮酸化合物において、-OH基およびR2は、ベンゼン環に結合しているOR3-C(=O)CH=CH-基に対し、o位、m位およびp位のうちいずれの位置であってもよい。ベンゼン環に結合している-OH基の位置、R2およびR3を変更することにより、光応答性ポリアミドの光(紫外線)応答性を変化させることができる。 In the cinnamic acid compound represented by formula (V), the -OH group and R 2 are at the o-position, m-position and p-position with respect to the OR 3 -C(=O)CH=CH- group bonded to the benzene ring. It may be in any position. The light (ultraviolet light) responsiveness of the photoresponsive polyamide can be changed by changing the position of the --OH group bonded to the benzene ring, R 2 and R 3 .

アセチル化剤としては、例えば、無水酢酸、無水安息香酸、塩化アセチル、臭化アセチルなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのアセチル化剤のなかでは、無水酢酸および無水安息香酸が好ましく、無水酢酸がより好ましい。 Examples of the acetylating agent include acetic anhydride, benzoic anhydride, acetyl chloride, and acetyl bromide, but the present invention is not limited to these examples. Among these acetylating agents, acetic anhydride and benzoic anhydride are preferred, and acetic anhydride is more preferred.

桂皮酸化合物とアセチル化剤とは化学量論的に等モルで反応することから、桂皮酸化合物1モルあたりのアセチル化剤量は、通常、0.9~1.1モルであることが好ましい。 Since the cinnamic acid compound and the acetylating agent react in equimolar amounts stoichiometrically, the amount of the acetylating agent per mol of the cinnamic acid compound is usually preferably 0.9 to 1.1 mol. .

桂皮酸化合物とアセチル化剤とを適量の塩基の存在下で反応させることができる。塩基としては、有機塩基および無機塩基が挙げられる。有機塩基としては、例えば、ピリジン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ルチジンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。無機塩基としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウムなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの塩基は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 The cinnamic acid compound and the acetylating agent can be reacted in the presence of an appropriate amount of base. Bases include organic bases and inorganic bases. Examples of the organic base include pyridine, triethylamine, diisopropylethylamine, and lutidine, but the present invention is not limited to these examples. Examples of the inorganic base include sodium carbonate, potassium carbonate, cesium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, calcium carbonate, and barium carbonate, but the present invention is not limited to these examples. These bases may be used alone or in combination of two or more.

桂皮酸化合物とアセチル化剤とは、反応効率を高める観点から有機溶媒中で反応させることができる。有機溶媒としては、例えば、ヘキサン、トルエン、キシレンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。有機溶媒の量は、桂皮酸化合物とアセチル化剤とを効率よく反応させることができる量であればよく、特に限定されないが、通常、桂皮酸化合物とアセチル化剤との合計量(質量)の3~20倍程度の量であることが好ましく、5~15倍程度の量であることがより好ましい。 The cinnamic acid compound and the acetylating agent can be reacted in an organic solvent from the viewpoint of increasing reaction efficiency. Examples of the organic solvent include hexane, toluene, xylene, etc., but the present invention is not limited to these examples. The amount of the organic solvent is not particularly limited as long as it can efficiently react the cinnamic acid compound and the acetylating agent, but it is usually equal to the total amount (mass) of the cinnamic acid compound and the acetylating agent. The amount is preferably about 3 to 20 times, more preferably about 5 to 15 times.

桂皮酸化合物とアセチル化剤とを反応させる際の雰囲気は、特に限定されず、例えば、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガスであってもよく、空気であってもよい。桂皮酸化合物とアセチル化剤との反応温度は、特に限定がなく、反応効率を高める観点から、30℃~還流温度であることが好ましい。桂皮酸化合物とアセチル化剤との反応時間は、反応温度によって異なるので一概には決定することができないが、通常、2.5~6時間程度である。 The atmosphere in which the cinnamic acid compound and the acetylating agent are reacted is not particularly limited, and may be, for example, an inert gas such as nitrogen gas or argon gas, or air. The reaction temperature between the cinnamic acid compound and the acetylating agent is not particularly limited, and from the viewpoint of increasing reaction efficiency, it is preferably 30° C. to reflux temperature. The reaction time between the cinnamic acid compound and the acetylating agent cannot be determined unconditionally since it varies depending on the reaction temperature, but it is usually about 2.5 to 6 hours.

以上のようにして桂皮酸化合物とアセチル化剤とを反応させることにより、アセチル基含有桂皮酸化合物を含有する反応混合物を得ることができる。 By reacting a cinnamic acid compound and an acetylating agent as described above, a reaction mixture containing an acetyl group-containing cinnamic acid compound can be obtained.

アセチル基含有桂皮酸化合物は、反応混合物から溶媒を留去し、例えば、酢酸エチルとヘキサンとの混合溶媒などを用いて再結晶することにより、精製することができる。 The acetyl group-containing cinnamic acid compound can be purified by distilling off the solvent from the reaction mixture and recrystallizing it using, for example, a mixed solvent of ethyl acetate and hexane.

(3)光応答性ポリアミドの調製
光応答性ポリアミドは、例えば、イタコン酸ジアミン塩とアセチル基含有桂皮酸化合物とを溶融重縮合法により重合させることによって調製することができる。より具体的には、以下の方法に基づいて光応答性ポリアミドを調製することができる。
(3) Preparation of photoresponsive polyamide A photoresponsive polyamide can be prepared, for example, by polymerizing an itaconic acid diamine salt and an acetyl group-containing cinnamic acid compound by a melt polycondensation method. More specifically, a photoresponsive polyamide can be prepared based on the following method.

まず、イタコン酸ジアミン塩とアセチル基含有桂皮酸化合物とを混合する。イタコン酸ジアミン塩とアセチル基含有桂皮酸化合物とを混合する際のイタコン酸ジアミン塩とアセチル基含有桂皮酸化合物とのモル比〔イタコン酸ジアミン塩/アセチル基含有桂皮酸化合物〕は、光線(紫外線)の照射による変形性を光応答性ポリアミドに付与する観点から、好ましくは10/90~90/10、より好ましくは15/85~85/15、さらに好ましくは20/80~80/20である。 First, itaconic acid diamine salt and an acetyl group-containing cinnamic acid compound are mixed. When mixing itaconic acid diamine salt and acetyl group-containing cinnamic acid compound, the molar ratio of itaconic acid diamine salt and acetyl group-containing cinnamic acid compound [itaconic acid diamine salt/acetyl group-containing cinnamic acid compound] is ) is preferably 10/90 to 90/10, more preferably 15/85 to 85/15, still more preferably 20/80 to 80/20, from the viewpoint of imparting deformability to the photoresponsive polyamide by irradiation. .

イタコン酸ジアミン塩とアセチル基含有桂皮酸化合物とを混合する際の温度は、特に限定されないが、操作性を向上させる観点から室温であることが好ましい。また、イタコン酸ジアミン塩とアセチル基含有桂皮酸化合物とを混合する際の雰囲気は、空気中に含まれている酸素の影響を回避する観点から、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガスであることが好ましい。 The temperature at which the itaconic acid diamine salt and the acetyl group-containing cinnamic acid compound are mixed is not particularly limited, but from the viewpoint of improving operability, it is preferably room temperature. In addition, the atmosphere when mixing itaconic acid diamine salt and the acetyl group-containing cinnamic acid compound is an inert gas such as nitrogen gas or argon gas from the viewpoint of avoiding the influence of oxygen contained in the air. It is preferable.

つぎに、イタコン酸ジアミン塩とアセチル基含有桂皮酸化合物とを混合することによって得られた混合物を加熱し、溶融させることにより、イタコン酸ジアミン塩とアセチル基含有桂皮酸化合物とを縮重合させることができる。 Next, the mixture obtained by mixing the itaconic acid diamine salt and the acetyl group-containing cinnamic acid compound is heated and melted to cause condensation polymerization of the itaconic acid diamine salt and the acetyl group-containing cinnamic acid compound. Can be done.

前記混合物の加熱温度は、イタコン酸ジアミン塩とアセチル基含有桂皮酸化合物とを効率よく縮重合させる観点から、好ましくはアセチル基含有桂皮酸化合物の融点以上の温度、より好ましくは180℃以上、さらに好ましくは200℃以上であり、アセチル基含有桂皮酸化合物の分解を抑制する観点から、好ましくは300℃以下、より好ましくは250℃以下である。 The heating temperature of the mixture is preferably a temperature equal to or higher than the melting point of the acetyl group-containing cinnamic acid compound, more preferably 180° C. or higher, from the viewpoint of efficiently condensing the itaconic acid diamine salt and the acetyl group-containing cinnamic acid compound, and more preferably 180° C. or higher. The temperature is preferably 200°C or higher, and from the viewpoint of suppressing decomposition of the acetyl group-containing cinnamic acid compound, the temperature is preferably 300°C or lower, more preferably 250°C or lower.

イタコン酸ジアミン塩とアセチル基含有桂皮酸化合物とを縮重合させる際の雰囲気は、前記と同様に、空気中に含まれている酸素の影響を回避する観点から、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガスであることが好ましい。前記混合物の加熱時間は、加熱温度によって異なるので一概には決定することができないが、通常、15~30時間程度である。 Similarly to the above, the atmosphere during condensation polymerization of itaconic acid diamine salt and the acetyl group-containing cinnamic acid compound should be a non-containing atmosphere such as nitrogen gas or argon gas, from the viewpoint of avoiding the influence of oxygen contained in the air. Preferably, it is an active gas. The heating time for the mixture cannot be determined unconditionally since it varies depending on the heating temperature, but is usually about 15 to 30 hours.

なお、イタコン酸ジアミン塩とアセチル基含有桂皮酸化合物との縮重合により、水が副生する。イタコン酸ジアミン塩とアセチル基含有桂皮酸化合物との縮重合の効率を高める観点から、イタコン酸ジアミン塩とアセチル基含有桂皮酸化合物とを縮重合させているときに、副生した水を適宜、反応系内を減圧することによって除去することが好ましい。 Note that water is produced as a by-product through the condensation polymerization of the itaconic acid diamine salt and the acetyl group-containing cinnamic acid compound. From the viewpoint of increasing the efficiency of condensation polymerization between itaconic acid diamine salt and an acetyl group-containing cinnamic acid compound, water produced as a by-product during the condensation polymerization of itaconic acid diamine salt and an acetyl group-containing cinnamic acid compound is appropriately used. It is preferable to remove it by reducing the pressure in the reaction system.

以上のようにしてイタコン酸ジアミン塩とアセチル基含有桂皮酸化合物とを縮重合させることにより、ポリアミド系オリゴマーを含有する反応混合物を得ることができる。 By condensing and polymerizing the itaconic acid diamine salt and the acetyl group-containing cinnamic acid compound as described above, a reaction mixture containing a polyamide oligomer can be obtained.

ポリアミド系オリゴマーは、例えば、前記反応混合物をメタノールなどのアルコール中に溶解させ、得られたアルコール溶液を酢酸とエチルヘキサンとの混合溶媒などの混合溶媒中に滴下することにより、ポリアミド系オリゴマーを再沈殿させ、沈殿物からエバポレーターで溶媒を留去することにより、回収することができる。 For example, the polyamide oligomer can be regenerated by dissolving the reaction mixture in an alcohol such as methanol and dropping the resulting alcohol solution into a mixed solvent such as a mixed solvent of acetic acid and ethylhexane. It can be recovered by precipitating and removing the solvent from the precipitate using an evaporator.

次に、前記で得られたポリアミド系オリゴマーを適量の触媒の存在下で溶融重縮合させる。触媒としては、例えば、酸化アンチモン、酸化バリウム、酢酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸コバルト、コハク酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、ギ酸カドミウム、ジブチル錫ジオキシドなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Next, the polyamide oligomer obtained above is subjected to melt polycondensation in the presence of an appropriate amount of catalyst. Examples of the catalyst include antimony oxide, barium oxide, zinc acetate, manganese acetate, cobalt acetate, zinc succinate, zinc borate, cadmium formate, dibutyltin dioxide, etc., but the present invention is limited only to such examples. It is not something that will be done.

ポリアミド系オリゴマーの加熱温度は、光応答性ポリアミドを効率よく得る観点から、好ましくはポリアミド系オリゴマーの融点以上の温度、より好ましくは180℃以上、さらに好ましくは200℃以上であり、ポリアミド系オリゴマーの分解を抑制する観点から、好ましくは300℃以下、より好ましくは250℃以下である。 The heating temperature of the polyamide oligomer is preferably a temperature higher than the melting point of the polyamide oligomer, more preferably 180°C or higher, still more preferably 200°C or higher, from the viewpoint of efficiently obtaining a photoresponsive polyamide. From the viewpoint of suppressing decomposition, the temperature is preferably 300°C or lower, more preferably 250°C or lower.

ポリアミド系オリゴマーを縮重合させる際の雰囲気は、前記と同様に空気中に含まれている酸素の影響を回避する観点から、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガスであることが好ましい。前記混合物の加熱時間は、加熱温度によって異なるので一概には決定することができないが、通常、25~50時間程度である。 The atmosphere during condensation polymerization of the polyamide oligomer is preferably an inert gas such as nitrogen gas or argon gas, from the viewpoint of avoiding the influence of oxygen contained in the air, as described above. The heating time for the mixture cannot be determined unconditionally since it varies depending on the heating temperature, but is usually about 25 to 50 hours.

なお、ポリアミド系オリゴマーの縮重合の際に水が副生する。ポリアミド系オリゴマーの縮重合の効率を高める観点から、ポリアミド系オリゴマーを縮重合させているときに、副生した水を適宜、反応系内を減圧することによって除去することが好ましい。 Note that water is produced as a by-product during the polycondensation of polyamide oligomers. From the viewpoint of increasing the efficiency of polycondensation polymerization of polyamide oligomers, it is preferable to remove by-product water by appropriately reducing the pressure in the reaction system during polycondensation polymerization of polyamide oligomers.

以上のようにしてポリアミド系オリゴマーを縮重合させることにより、式(Ia)で表わされる繰り返し単位および式(Ib)で表わされる繰り返し単位を有する光応答性ポリアミドを含有する反応混合物を得ることができる。 By condensation polymerizing the polyamide oligomer as described above, a reaction mixture containing a photoresponsive polyamide having a repeating unit represented by formula (Ia) and a repeating unit represented by formula (Ib) can be obtained. .

前記で得られた光応答性ポリアミドを含有する反応混合物は、そのままの状態で用いることができるが、必要により、精製した後に用いてもよい。 The reaction mixture containing the photoresponsive polyamide obtained above can be used as it is, but if necessary, it may be used after being purified.

本発明の光応答性ポリアミドは、本発明の目的が阻害されない範囲内で、第三のモノマーを反応系内に含有させることにより、式(Ia)で表わされる繰返し単位および式(Ib)で表わされる繰返し単位以外の繰返し単位が含まれていてもよい。 The photoresponsive polyamide of the present invention can be produced by incorporating a third monomer into the reaction system within a range that does not impede the object of the present invention. The repeating unit other than the repeating unit shown in FIG.

2.光応答性ポリアミドの調製方法B
(1)N-アミノ基含有カルボキシピロリジン化合物の調製
N-アミノ基含有カルボキシピロリジン化合物は、例えば、前記イタコン酸ジアミン塩を室温下で水中に溶解させ、得られた水溶液を還流させ、当該水溶液に含まれている水を留去することにより、容易に調製することができる。
2. Preparation method B of photoresponsive polyamide
(1) Preparation of N-amino group-containing carboxypyrrolidine compound The N-amino group-containing carboxypyrrolidine compound can be prepared, for example, by dissolving the itaconic acid diamine salt in water at room temperature, refluxing the resulting aqueous solution, and adding it to the aqueous solution. It can be easily prepared by distilling off the water contained therein.

(2)アセチル基含有桂皮酸化合物のハロゲン化物の調製
アセチル基含有桂皮酸化合物のハロゲン化物は、例えば、有機溶媒中で前記アセチル基含有桂皮酸化合物をハロゲン化剤と反応させることによって容易に得ることができる。
(2) Preparation of a halide of an acetyl group-containing cinnamic acid compound A halide of an acetyl group-containing cinnamic acid compound can be easily obtained, for example, by reacting the acetyl group-containing cinnamic acid compound with a halogenating agent in an organic solvent. be able to.

ハロゲン化剤としては、例えば、塩化水素、塩化チオニル、塩化スルフリル、三塩化リン、五塩化リン、リン酸トリクロリド、塩化オキサリル、四塩化炭素-トリフェニルホスフィン、臭化水素、三臭化リン、五臭化リン、四臭化炭素-トリフェニルホスフィン、ヨウ化水素、ヨウ素-トリフェニルホスフィンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Examples of the halogenating agent include hydrogen chloride, thionyl chloride, sulfuryl chloride, phosphorus trichloride, phosphorus pentachloride, trichloride phosphate, oxalyl chloride, carbon tetrachloride-triphenylphosphine, hydrogen bromide, phosphorus tribromide, Examples include phosphorus bromide, carbon tetrabromide-triphenylphosphine, hydrogen iodide, and iodine-triphenylphosphine, but the present invention is not limited to these examples.

アセチル基含有桂皮酸化合物1モルあたりのハロゲン化剤の量は、特に限定されないが、通常、1~3モル程度であることが好ましい。 The amount of the halogenating agent per mole of the acetyl group-containing cinnamic acid compound is not particularly limited, but is usually preferably about 1 to 3 moles.

有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノールなどの炭素数1~3の脂肪族アルコール、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン化合物、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロベンゼン、フェノール、クレゾールなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの有機溶媒は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of organic solvents include aliphatic alcohols having 1 to 3 carbon atoms such as methanol, ethanol, and propanol, ketone compounds such as acetone and methyl ethyl ketone, ethyl acetate, tetrahydrofuran, dioxane, chloroform, dichloromethane, chlorobenzene, phenol, and cresol. However, the present invention is not limited to these examples. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.

有機溶媒の量は、アセチル基含有桂皮酸化合物のハロゲン化物を効率よく得ることができる量であればよく、特に限定されないが、通常、アセチル基含有桂皮酸化合物の質量の3~20倍程度の量であることが好ましく、5~15倍程度の量であることがより好ましい。 The amount of the organic solvent is not particularly limited as long as it can efficiently obtain the halide of the acetyl group-containing cinnamic acid compound, but it is usually about 3 to 20 times the mass of the acetyl group-containing cinnamic acid compound. The amount is preferably about 5 to 15 times the amount, and more preferably about 5 to 15 times the amount.

アセチル基含有桂皮酸化合物をハロゲン化させる際の雰囲気は、空気中に含まれている酸素による影響を受けないようにする観点から、例えば、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガスであることが好ましい。また、アセチル基含有桂皮酸化合物をハロゲン化物させる際の雰囲気は、常圧であってもよく、必要により減圧または加圧であってもよい。 The atmosphere when halogenating the acetyl group-containing cinnamic acid compound should be an inert gas such as nitrogen gas or argon gas, from the viewpoint of avoiding the influence of oxygen contained in the air. preferable. Further, the atmosphere in which the acetyl group-containing cinnamic acid compound is converted into a halide may be at normal pressure, or may be under reduced pressure or increased pressure if necessary.

アセチル基含有桂皮酸化合物をハロゲン化させる際の温度は、特に限定されないが、アセチル基含有桂皮酸化合物のハロゲン化物を効率よく調製する観点から、60℃~還流温度であることが好ましい。アセチル基含有桂皮酸化合物のハロゲン化に要する時間は、アセチル基含有桂皮酸化合物をハロゲン化させる際の温度によって異なるので一概には決定することができないが、通常、1.5~5時間程度である。 The temperature at which the acetyl group-containing cinnamic acid compound is halogenated is not particularly limited, but from the viewpoint of efficiently preparing the halide of the acetyl group-containing cinnamic acid compound, it is preferably 60° C. to reflux temperature. The time required for halogenating an acetyl group-containing cinnamic acid compound cannot be determined unconditionally because it varies depending on the temperature at which the acetyl group-containing cinnamic acid compound is halogenated, but it is usually about 1.5 to 5 hours. be.

以上のようにしてアセチル基含有桂皮酸化合物をハロゲン化させることにより、アセチル基含有桂皮酸化合物のハロゲン化物を得ることができる。 By halogenating the acetyl group-containing cinnamic acid compound as described above, a halide of the acetyl group-containing cinnamic acid compound can be obtained.

(3)アミド化合物の調製
アミド化合物は、前記N-アミノ基含有カルボキシピロリジン化合物と前記アセチル基含有桂皮酸化合物のハロゲン化物とを反応させることにより、容易に調製することができる。
(3) Preparation of amide compound The amide compound can be easily prepared by reacting the N-amino group-containing carboxypyrrolidine compound with the halide of the acetyl group-containing cinnamic acid compound.

N-アミノ基含有カルボキシピロリジン化合物とアセチル基含有桂皮酸化合物のハロゲン化物との反応は、室温下にて有機溶媒中で行なうことができる。有機溶媒としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、トリフルオロ酢酸、ジメチルスルホキシドなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 The reaction between the N-amino group-containing carboxypyrrolidine compound and the acetyl group-containing cinnamic acid compound halide can be carried out at room temperature in an organic solvent. Examples of organic solvents include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, trifluoroacetic acid, dimethyl sulfoxide, but the present invention is limited only to these examples. isn't it.

有機溶媒の量は、アミド化合物を効率よく得ることができる量であればよく、特に限定されないが、通常、N-アミノ基含有カルボキシピロリジン化合物とアセチル基含有桂皮酸化合物のハロゲン化物との合計量(容量)の1~10倍程度の量であることが好ましく、3~5倍程度の量であることがより好ましい。 The amount of the organic solvent is not particularly limited as long as it can efficiently obtain the amide compound, but it is usually the total amount of the N-amino group-containing carboxypyrrolidine compound and the acetyl group-containing cinnamic acid compound halide. (capacity) is preferably about 1 to 10 times, and more preferably about 3 to 5 times.

なお、N-アミノ基含有カルボキシピロリジン化合物とアセチル基含有桂皮酸化合物のハロゲン化物との反応は、適量の塩基の存在下で行なうことが好ましい。塩基としては、有機塩基および無機塩基が挙げられる。有機塩基としては、例えば、ピリジン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ルチジンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。無機塩基としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウムなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの塩基は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 The reaction between the N-amino group-containing carboxypyrrolidine compound and the acetyl group-containing cinnamic acid compound halide is preferably carried out in the presence of an appropriate amount of base. Bases include organic bases and inorganic bases. Examples of the organic base include pyridine, triethylamine, diisopropylethylamine, and lutidine, but the present invention is not limited to these examples. Examples of the inorganic base include sodium carbonate, potassium carbonate, cesium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, calcium carbonate, and barium carbonate, but the present invention is not limited to these examples. These bases may be used alone or in combination of two or more.

N-アミノ基含有カルボキシピロリジン化合物とアセチル基含有桂皮酸化合物のハロゲン化物とを反応させる際の雰囲気は、空気中に含まれている酸素による影響を受けないようにする観点から、例えば、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガスであることが好ましい。また、N-アミノ基含有カルボキシピロリジン化合物とアセチル基含有桂皮酸化合物のハロゲン化物とを反応させる際の雰囲気は、常圧であってもよく、必要により減圧または加圧であってもよい。 The atmosphere when reacting the N-amino group-containing carboxypyrrolidine compound and the acetyl group-containing cinnamic acid compound halide is, for example, nitrogen gas, from the viewpoint of avoiding the influence of oxygen contained in the air. , an inert gas such as argon gas is preferable. Further, the atmosphere in which the N-amino group-containing carboxypyrrolidine compound and the acetyl group-containing cinnamic acid compound halide are reacted may be at normal pressure, or may be under reduced pressure or increased pressure as necessary.

以上のようにしてN-アミノ基含有カルボキシピロリジン化合物とアセチル基含有桂皮酸化合物のハロゲン化物とを反応させることにより、アミド化合物を含有する反応混合物を得ることができる。前記で得られたアミド化合物は、例えば、酢酸エチルなどの抽出溶媒および水を反応混合物に添加し、有機層を抽出することにより、回収することができる。 By reacting the N-amino group-containing carboxypyrrolidine compound and the acetyl group-containing cinnamic acid compound halide in the manner described above, a reaction mixture containing an amide compound can be obtained. The amide compound obtained above can be recovered by, for example, adding an extraction solvent such as ethyl acetate and water to the reaction mixture and extracting the organic layer.

前記で得られたアミド化合物は、式(III): The amide compound obtained above has the formula (III):

Figure 2024025559000008
Figure 2024025559000008

(式中、R1およびR2は前記と同じ)
で表わされる。式(III)で表わされるアミド化合物は、本発明の光応答性ポリアミドの原料として好適に用いることができる。
(In the formula, R 1 and R 2 are the same as above)
It is expressed as The amide compound represented by formula (III) can be suitably used as a raw material for the photoresponsive polyamide of the present invention.

(4)光応答性ポリアミドの調製
式(III)で表わされるアミド化合物を重合させることにより、式(II)で表わされる光応答性ポリアミドを得ることができる。
(4) Preparation of photoresponsive polyamide A photoresponsive polyamide represented by formula (II) can be obtained by polymerizing an amide compound represented by formula (III).

式(III)で表わされるアミド化合物を重合させる方法としては、例えば、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの重合法のなかでは、不純物量が少ない光応答性ポリアミドを効率よく調製する観点から、塊状重合法が好ましい。塊状重合法によって光応答性ポリアミドを調製する場合、式(III)で表わされるアミド化合物を150~250℃程度の重合温度に加熱し、重合させることにより、光応答性ポリアミドを得ることができる。 Examples of methods for polymerizing the amide compound represented by formula (III) include bulk polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization, but the present invention is not limited to these examples. . Among these polymerization methods, the bulk polymerization method is preferred from the viewpoint of efficiently preparing a photoresponsive polyamide with a small amount of impurities. When preparing a photoresponsive polyamide by a bulk polymerization method, the photoresponsive polyamide can be obtained by heating the amide compound represented by formula (III) to a polymerization temperature of about 150 to 250 ° C. and polymerizing it.

式(III)で表わされるアミド化合物を重合させる際の雰囲気は、空気中に含まれている酸素の影響を回避する観点から、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガスであることが好ましい。前記アミド化合物の重合時間は、重合温度によって異なるので一概には決定することができないが、通常、5~20時間程度である。 The atmosphere during polymerization of the amide compound represented by formula (III) is preferably an inert gas such as nitrogen gas or argon gas from the viewpoint of avoiding the influence of oxygen contained in the air. The polymerization time of the amide compound cannot be determined unconditionally since it varies depending on the polymerization temperature, but it is usually about 5 to 20 hours.

前記アミド化合物を重合させる際には、光応答性ポリアミドを効率よく調製する観点から、触媒を適量で用いることが好ましい。触媒としては、例えば、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三カリウム、リン酸二水素リチウム、リン酸水素二リチウム、リン酸三リチウムなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。触媒のなかでは、リン酸二水素ナトリウムが好ましい。 When polymerizing the amide compound, it is preferable to use an appropriate amount of a catalyst from the viewpoint of efficiently preparing a photoresponsive polyamide. Examples of the catalyst include sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, trisodium phosphate, potassium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, tripotassium phosphate, lithium dihydrogen phosphate, and dihydrogen phosphate. Examples include lithium and trilithium phosphate, but the present invention is not limited to these examples. Among the catalysts, sodium dihydrogen phosphate is preferred.

なお、前記アミド化合物の重合の際に水が副生する。前記アミド化合物の重合反応の効率を高める観点から、前記アミド化合物を重合させているときに、副生した水を適宜、反応系内を減圧することによって除去することが好ましい。 Note that water is produced as a by-product during the polymerization of the amide compound. From the viewpoint of increasing the efficiency of the polymerization reaction of the amide compound, it is preferable to remove by-produced water by appropriately reducing the pressure in the reaction system during polymerization of the amide compound.

以上のようにして前記アミド化合物を重合させることにより、光応答性ポリアミドを得ることができる。前記で得られた光応答性ポリアミドは、必要により、例えば、N,N-ジメチルホルムアミドなどの溶媒に溶解させた後、アセトンなどのケトン化合物で沈殿させることによって精製してもよい。また、前記で得られた光応答性ポリアミドは、例えば、減圧乾燥などにより、乾燥させてもよい。 By polymerizing the amide compound as described above, a photoresponsive polyamide can be obtained. The photoresponsive polyamide obtained above may be purified, if necessary, by dissolving it in a solvent such as N,N-dimethylformamide and then precipitating it with a ketone compound such as acetone. Further, the photoresponsive polyamide obtained above may be dried, for example, by drying under reduced pressure.

以上のようにして得られる光応答性ポリアミドは、式(II): The photoresponsive polyamide obtained as described above has the formula (II):

Figure 2024025559000009
Figure 2024025559000009

(式中、R1およびR2は前記と同じ)
で表わされる繰り返し単位を有する。式(II)で表わされる繰り返し単位を有する光応答性ポリアミドは、式(Ia)で表わされる繰返し単位と式(Ib)で表わされる繰返し単位とが結合している構造を有することから、式(Ia)で表わされる繰返し単位と式(Ib)で表わされる繰返し単位とのブロックコポリマーの構造を有する。
(In the formula, R 1 and R 2 are the same as above)
It has a repeating unit represented by The photoresponsive polyamide having the repeating unit represented by formula (II) has a structure in which the repeating unit represented by formula (Ia) and the repeating unit represented by formula (Ib) are bonded, and therefore has the formula ( It has a block copolymer structure of a repeating unit represented by Ia) and a repeating unit represented by formula (Ib).

なお、本発明の式(II)で表わされる繰返し単位を有する光応答性ポリアミドは、本発明の目的が阻害されない範囲内で、式(II)で表わされる繰返し単位以外の繰返し単位が含まれていてもよい。 In addition, the photoresponsive polyamide having a repeating unit represented by formula (II) of the present invention may not contain repeating units other than the repeating unit represented by formula (II) within a range that does not impede the object of the present invention. You can.

前記で得られた光応答性ポリアミドは、必要により、例えば、N,N-ジメチルホルムアミドなどの溶媒に溶解させた後、アセトンなどのケトン化合物で沈殿させることによって精製してもよい。また、前記で得られた光応答性ポリアミドは、例えば、減圧乾燥などにより、乾燥させてもよい。 The photoresponsive polyamide obtained above may be purified, if necessary, by dissolving it in a solvent such as N,N-dimethylformamide and then precipitating it with a ketone compound such as acetone. Further, the photoresponsive polyamide obtained above may be dried, for example, by drying under reduced pressure.

本発明の光応答性ポリアミドには、必要により、その用途に応じて添加剤を適量で含有させてもよい。添加剤としては、例えば、顔料、染料などの着色剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、抗酸化剤、防錆剤、抗菌剤、可塑剤、防藻剤、防カビ剤、難燃剤、発泡剤などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの添加剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。添加剤の量は、当該添加剤の種類によって異なるので一概には決定することができないことから、当該添加剤の種類に応じて適宜決定することが好ましい。 If necessary, the photoresponsive polyamide of the present invention may contain an appropriate amount of additives depending on its use. Examples of additives include coloring agents such as pigments and dyes, ultraviolet absorbers, ultraviolet stabilizers, antioxidants, rust preventives, antibacterial agents, plasticizers, algaecides, fungicides, flame retardants, and foaming agents. However, the present invention is not limited to only such examples. These additives may be used alone or in combination of two or more. Since the amount of the additive varies depending on the type of the additive and cannot be determined unconditionally, it is preferable to appropriately determine the amount depending on the type of the additive.

3.光応答性ポリアミドの用途
本発明の光応答性ポリアミドは、紫外線の照射により変形する挙動を示す。光応答性ポリアミドが紫外線の照射により変形する挙動を示すときの紫外線の波長は、特に限定されないが、200~400nmであることが好ましい。本発明の光応答性ポリアミドは、当該紫外線の波長領域のなかで300~400nmの波長を有する紫外線に対し、優れた変形性を呈する。また、本発明の光応答性ポリアミドは、紫外線の照射によって変形させた後、波長が200~250nmである紫外線を照射することにより、元の形状に戻るという性質を有する。
3. Application of photoresponsive polyamide The photoresponsive polyamide of the present invention exhibits a behavior of being deformed by irradiation with ultraviolet rays. The wavelength of ultraviolet rays at which the photoresponsive polyamide exhibits the behavior of deforming upon irradiation with ultraviolet rays is not particularly limited, but is preferably 200 to 400 nm. The photoresponsive polyamide of the present invention exhibits excellent deformability to ultraviolet light having a wavelength of 300 to 400 nm within the wavelength range of ultraviolet light. Furthermore, the photoresponsive polyamide of the present invention has a property of being deformed by irradiation with ultraviolet rays and then returning to its original shape by irradiating it with ultraviolet rays having a wavelength of 200 to 250 nm.

したがって、光応答性ポリアミドが変形する挙動を呈するときの波長と、変形した光応答性ポリアミドが元の形状に復元するときの波長とを利用し、波長が異なる紫外線を繰り返して照射することによって形状の変形と復元とを繰り返して行なうことができるので、本発明の光応答性ポリアミドは、例えば、光で稼働し、電気が不要の光可動性モータ、光駆動アクチュエータ、光信号で動かすことができる人工筋肉、光信号で動かすことができるソフトロボット、光で反応するスイッチなどの種々の用途に使用することが期待される。 Therefore, by using the wavelength at which the photoresponsive polyamide exhibits deformation behavior and the wavelength at which the deformed photoresponsive polyamide restores to its original shape, the shape can be shaped by repeatedly irradiating ultraviolet rays with different wavelengths. Since the photoresponsive polyamide of the present invention can be repeatedly deformed and restored, the photoresponsive polyamide of the present invention can be moved by, for example, a photomobility motor that is powered by light and does not require electricity, a light-driven actuator, or a light signal. It is expected to be used in a variety of applications, including artificial muscles, soft robots that can be moved by optical signals, and switches that respond to light.

また、本発明の光応答性ポリアミドは、有機溶媒に溶解することから、当該光応答性ポリアミドを有機溶媒に溶解させることにより、紡糸原液を調製することができる。有機溶媒は、光応答性ポリアミドを溶解させることができるものであればよく、特に限定されない。有機溶媒としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、ギ酸、トリフルオロ酢酸、酢酸ジメチル、ジメチルスルホキシドなどが挙げられ、これらの有機溶媒のなかから光応答性ポリアミドを溶解させるのに適した有機溶媒を洗濯して用いることが好ましい。 Moreover, since the photoresponsive polyamide of the present invention is dissolved in an organic solvent, a spinning dope can be prepared by dissolving the photoresponsive polyamide in an organic solvent. The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the photoresponsive polyamide. Examples of organic solvents include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, formic acid, trifluoroacetic acid, dimethyl acetate, and dimethyl sulfoxide. It is preferable to use an organic solvent suitable for dissolving the responsive polyamide.

本発明の光応答性ポリアミドに対する有機溶媒の量は、当該有機溶媒の種類などによって異なるので一概には決定することができない。通常、紡糸原液が所定の温度で所望の粘度を有するように光応答性ポリアミドを有機溶媒に溶解させることが好ましい。 The amount of organic solvent for the photoresponsive polyamide of the present invention cannot be determined unconditionally because it varies depending on the type of organic solvent. Generally, it is preferable to dissolve the photoresponsive polyamide in an organic solvent so that the spinning dope has a desired viscosity at a predetermined temperature.

前記で得られた紡糸原液を紡糸口金の細孔から押し出し、有機溶媒を揮散除去することにより、ポリアミド系繊維を製造することができる。 A polyamide fiber can be produced by extruding the spinning dope obtained above through the pores of a spinneret and volatilizing the organic solvent.

また、本発明の光応答性ポリアミドは、熱可塑性を有することから、当該光応答性ポリアミドを加熱溶融させ、溶融紡糸装置を用いて紡糸口金の細孔から射出させることによって溶融紡糸し、ポリアミド系繊維を製造することができる。 In addition, since the photoresponsive polyamide of the present invention has thermoplasticity, the photoresponsive polyamide is melted by heating and injected from the pores of a spinneret using a melt spinning device to melt-spun the polyamide. Fibers can be manufactured.

紡糸口金は、一般に、金と白金との合金、白金とイリジウムとの合金、白金とパラジウムとの合金などの合金で製造されている。紡糸口金の孔径は、目的とするポリアミド系繊維の繊度に応じて適宜決定されるが、通常、0.05~0.1mm程度である。紡糸口金に設けられる孔の数は、特に限定されないが、通常、1個~2万個程度である。 Spinnerets are generally made of alloys such as gold and platinum alloys, platinum and iridium alloys, and platinum and palladium alloys. The pore diameter of the spinneret is appropriately determined depending on the fineness of the intended polyamide fiber, but is usually about 0.05 to 0.1 mm. The number of holes provided in the spinneret is not particularly limited, but is usually about 1 to 20,000.

ポリアミド系繊維は、単繊維(フィラメント)であってもよく、複数の孔から押し出された複数の単繊維を収束させて1つの束となった繊維であってもよい。 The polyamide fibers may be single fibers (filaments), or may be fibers made by converging a plurality of single fibers extruded from a plurality of holes into a single bundle.

以上のようにして得られるポリアミド系繊維には、必要により、水洗、乾燥、捲縮などの処理を施してもよい。 The polyamide fiber obtained as described above may be subjected to treatments such as washing with water, drying, and crimping, if necessary.

前記で得られたポリアミド系繊維の繊度は、当該ポリアミド系繊維の用途などによって異なるので一概には決定することができないことから、当該ポリアミド系繊維の用途などに応じて適宜決定することが好ましい。ポリアミド系繊維の繊度の一例を挙げれば、例えば、1~30デシテックスが挙げられるが、本発明は、当該繊度によって限定されるものではない。ポリアミド系繊維の繊度は、紡糸口金の孔径を調節したり、ポリアミド系繊維を延伸させるときの延伸倍率を調節したりすることにより、容易に調整することができる。 The fineness of the polyamide fiber obtained above cannot be determined unconditionally because it varies depending on the use of the polyamide fiber, so it is preferable to appropriately determine it depending on the use of the polyamide fiber. An example of the fineness of polyamide fibers is, for example, 1 to 30 dtex, but the present invention is not limited by this fineness. The fineness of the polyamide fiber can be easily adjusted by adjusting the hole diameter of the spinneret or by adjusting the stretching ratio when drawing the polyamide fiber.

前記で得られたポリアミド系繊維は、機械的強度を高めるために必要により延伸させてもよい。ポリアミド系繊維の延伸は、通常、一軸延伸であるが、二軸延伸などの多軸延伸であってもよい。 The polyamide fiber obtained above may be stretched as necessary to increase mechanical strength. The polyamide fibers are usually drawn by uniaxial drawing, but may be multiaxial drawing such as biaxial drawing.

ポリアミド系繊維は、長繊維の状態で用いてもよく、所望の繊維長となるように切断して短繊維として用いてもよい。ポリアミド系繊維の繊維長は、当該ポリアミド系繊維の用途などによって異なることから、当該ポリアミド系繊維の用途などに応じて適宜決定することが好ましい。ポリアミド系繊維は、例えば、織布、不織布、編物などに用いることができる。 The polyamide fibers may be used in the form of long fibers, or may be cut to a desired fiber length and used as short fibers. Since the fiber length of the polyamide fiber varies depending on the use of the polyamide fiber, it is preferable to appropriately determine the fiber length depending on the use of the polyamide fiber. Polyamide fibers can be used, for example, in woven fabrics, nonwoven fabrics, knitted fabrics, and the like.

前記編物は、前記ポリアミド系繊維を用い、メリヤス編機などを用いて製造することができる。編物を製造する際には、前記ポリアミド系繊維をそのままの状態で用いてもよく、例えば、前記ポリアミド系繊維とポリエステル繊維、アクリル繊維などの合成繊維、綿糸、毛糸、生糸などの繊維との混紡糸を用いてもよい。編物としては、例えば、平編み、ゴム編み、パール編みなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 The knitted fabric can be manufactured using the polyamide fiber using a stockinette knitting machine or the like. When producing knitted fabrics, the polyamide fibers may be used as they are; for example, the polyamide fibers may be blended with synthetic fibers such as polyester fibers and acrylic fibers, fibers such as cotton yarn, woolen yarn, and raw silk. A thread may also be used. Examples of knitted fabrics include flat knitting, rubber knitting, purl knitting, etc., but the present invention is not limited to these examples.

前記織布は、前記ポリアミド系繊維を経糸、緯糸、または経糸と緯糸の双方に用い、織機などを用いて製造することができる。織布は、経緯糸の一部または全部にポリアミド系繊維を含有する混紡糸が用いられた混紡織物であってもよく、経糸と緯糸との組成が相違し、経糸および/または緯糸にポリアミド系繊維が使用されている交織織物であってもよく、さらに本発明のポリアミド系繊維を含有し、繊維径が異なる経糸と緯糸とが用いられている高配織物であってもよい。織布が有する組織としては、例えば、平織り組織、斜文織り組織、綾織り組織、朱子織り組織、変化組織などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 The woven fabric can be manufactured using a loom or the like using the polyamide fibers for the warp, the weft, or both the warp and the weft. The woven fabric may be a blended fabric in which a blended yarn containing polyamide fibers is used in part or all of the warp and weft, and the warp and weft have different compositions, and the warp and/or weft contain polyamide fibers. It may be a mixed woven fabric using fibers, or it may be a highly distributed fabric containing the polyamide fiber of the present invention and using warps and wefts with different fiber diameters. Examples of the texture of the woven fabric include a plain weave texture, a diagonal weave texture, a twill weave texture, a satin weave texture, and a modified texture, but the present invention is not limited to these examples.

不織布は、前記ポリアミド系繊維を含有する繊維を用い、乾式法または湿式法によって製造することができる。不織布に用いられる繊維は、前記ポリアミド系繊維のみであってもよく、前記ポリアミド系繊維とポリエステル繊維、アクリル繊維などの合成繊維、綿糸、毛糸、生糸などの繊維との混紡糸であってもよい。乾式法としては、例えば、ケミカルポンド法、サーマルポンド法、ニードルパンチ法、エアレイド法などに代表される機械結合法などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。湿式法としては、例えば、水流交絡法などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 The nonwoven fabric can be manufactured by a dry method or a wet method using fibers containing the polyamide fibers. The fibers used in the nonwoven fabric may be only the polyamide fibers, or may be a blend of the polyamide fibers and synthetic fibers such as polyester fibers and acrylic fibers, and fibers such as cotton yarn, wool yarn, and raw silk. . Examples of the dry method include mechanical bonding methods such as a chemical pounding method, a thermal pounding method, a needle punching method, and an air laying method, but the present invention is not limited to these examples. Examples of the wet method include a hydroentangling method, but the present invention is not limited to such examples.

また、本発明の光応答性ポリアミドは、有機溶媒に溶解することから有機溶媒溶液として用いることができるので、当該光応答性ポリアミドの有機溶媒溶液を基材の表面上で流延させることにより、フィルムとして用いることができるほか、射出成形材料などの成形材料に好適に用いることができる。 Furthermore, since the photoresponsive polyamide of the present invention is soluble in an organic solvent, it can be used as an organic solvent solution, so by casting an organic solvent solution of the photoresponsive polyamide on the surface of a base material, In addition to being usable as a film, it can also be suitably used as a molding material such as an injection molding material.

次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の各実施例で得られた化合物の物性は、以下の方法に基づいて調べた。 Next, the present invention will be explained in more detail based on Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In addition, the physical properties of the compounds obtained in the following examples were investigated based on the following methods.

〔化合物の構造〕
化合物の構造は、核磁気共鳴(1H-NMR)およびフーリエ変換赤外分光(FT-IR)によって決定した。
[Structure of compound]
The structure of the compound was determined by nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR).

(1)核磁気共鳴(1H-NMR)
核磁気共鳴(1H-NMR)は、核磁気共鳴分光装置〔ブルカー(BRUKER)社製、商品名:AVANCE III HD NMR Spectrometer, 400MHz〕を用い、試料5mgをジメチルスルホキシド-d60.5mLに溶解させ、得られた溶液をガラス製試料管に入れ、25℃の温度で積算回数16回にて測定した。
(1) Nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR)
For nuclear magnetic resonance ( 1H -NMR), 5 mg of the sample was dissolved in 0.5 mL of dimethyl sulfoxide-d 6 using a nuclear magnetic resonance spectrometer [manufactured by BRUKER, trade name: AVANCE III HD NMR Spectrometer, 400 MHz]. The resulting solution was placed in a glass sample tube and measured at a temperature of 25° C. for a total of 16 times.

(2)フーリエ変換赤外分光(FT-IR)
フーリエ変換赤外分光(FT-IR)は、フーリエ変換赤外分光分析装置〔パーキン・エルマー(Perkin Elmer)社製、商品名:Spectrum 100、ATR法〕を用い、測定波数領域を400~4000cm-1とし、積算回数4回にて測定した。
(2) Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR)
Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) uses a Fourier transform infrared spectrometer (manufactured by Perkin Elmer, product name: Spectrum 100, ATR method), with a measurement wave number range of 400 to 4000 cm - 1 , and the measurement was performed with four integration times.

〔ポリマーの平均分子量〕
ポリマーの平均分子量(重量平均分子量および数平均分子量)は、ゲル浸透クロマトグラフィ-(GPC)によって測定した。より具体的には、装置として送液ポンプユニット〔日本分光(株)製、品番:PU-2080〕、カラムオーブン〔ジーエルサイエンス(株)製、品番:CO631A、設定温度:40℃〕、紫外可視検出器〔日本分光(株)製、品番:UV-2075〕、示差屈折計〔日本分光(株)製、品番:RI-2031〕およびカラム〔昭和電工(株)製、商品名:Shodex SB-806M HQ、2本〕を備えたGPC測定装置で測定した。なお、標準試料としてポリメチルメタクリレートスタンダード〔分子量(Mp):3070、7360、18500、68800、211000、569000または1050000)を用い、移動相として臭化リチウムの濃度が0.01mol/Lである臭化リチウムのN,N-ジメチルホルムアミド溶液を用い、溶液の流速を1.0mL/minとした。
[Average molecular weight of polymer]
The average molecular weight (weight average molecular weight and number average molecular weight) of the polymer was measured by gel permeation chromatography (GPC). More specifically, the equipment includes a liquid pump unit [manufactured by JASCO Corporation, product number: PU-2080], a column oven [manufactured by GL Sciences, Inc., product number: CO631A, set temperature: 40°C], and an ultraviolet-visible device. Detector [manufactured by JASCO Corporation, product number: UV-2075], differential refractometer [manufactured by JASCO Corporation, product number: RI-2031], and column [manufactured by Showa Denko Corporation, product name: Shodex SB- 806M HQ, 2 units]. In addition, a polymethyl methacrylate standard [molecular weight (Mp): 3070, 7360, 18500, 68800, 211000, 569000 or 1050000] was used as a standard sample, and a lithium bromide solution with a lithium bromide concentration of 0.01 mol/L was used as a mobile phase. A solution of lithium in N,N-dimethylformamide was used, and the flow rate of the solution was set to 1.0 mL/min.

〔ポリマーの熱的性質〕 [Thermal properties of polymers]

ポリマーの熱的性質は、熱重量分析(TGA)および示差走査熱量測定(DSC)によって決定した。 Thermal properties of the polymers were determined by thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC).

(1)熱重量分析(TGA)
熱重量分析は、示差熱熱重量同時測定装置〔(株)日立ハイテクサイエンス製、品番:STA 7200〕を用い、サンプルの量を4~8mgとし、プラチナパンを用いてリファレンスをブランク(サンプルなし)として窒素ガス雰囲気(窒素ガスの流速:250mL/min)中で10℃/minの昇温速度で25℃から800℃までの温度範囲でサンプルを加熱することによって行ない、サンプルの質量が5%減少または10%減少したときの温度をそれぞれ5%重量損失温度(Td5)または10%重量損失温度(Td10)とした。
(1) Thermogravimetric analysis (TGA)
Thermogravimetric analysis was performed using a differential thermogravimetric simultaneous measurement device [manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd., product number: STA 7200], using a sample amount of 4 to 8 mg, and using a platinum pan as a reference blank (no sample). As a result, the sample was heated in a nitrogen gas atmosphere (nitrogen gas flow rate: 250 mL/min) at a temperature increase rate of 10 °C/min in the temperature range from 25 °C to 800 °C, and the mass of the sample decreased by 5%. Alternatively, the temperature at which the weight decreased by 10% was defined as the 5% weight loss temperature (T d5 ) or the 10% weight loss temperature (T d10 ), respectively.

(2)示差走査熱量測定(DSC)
示差走査熱量測定は、示差走査熱量計(株)日立ハイテクサイエンス製、品番:X-DSC 7000T〕を用い、サンプルの量を3~5mgとし、アルミニウムパンを用いて窒素ガス雰囲気(窒素ガスの流速:40mL/min)中で10℃/minの昇温速度で-20℃から280℃までの温度範囲で昇温し、最高温度で5分間保持した後、最高温度から-20℃まで-10℃/minの降温速度で-20℃まで降温し、-20℃で5分間保持する一連の昇温および降温の操作を3回繰り返して行ない、当該操作を2回または3回行なったときのデータを使用した。
(2) Differential scanning calorimetry (DSC)
Differential scanning calorimetry was carried out using a differential scanning calorimeter (manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd., model number: : 40mL/min) at a heating rate of 10℃/min in the temperature range from -20℃ to 280℃, held at the maximum temperature for 5 minutes, and then -10℃ from the maximum temperature to -20℃. The temperature was lowered to -20°C at a cooling rate of /min and held at -20°C for 5 minutes. A series of temperature raising and lowering operations was repeated three times, and the data was obtained when the operation was performed two or three times. used.

調製例1(イタコン酸ヘキサメチレンジアミン塩の調製) Preparation Example 1 (Preparation of itaconic acid hexamethylenediamine salt)

Figure 2024025559000010
Figure 2024025559000010

大気中で室温(約25℃)下にてイタコン酸6.53g(50.19mmol)およびヘキサメチレンジアミン5.81g(50.08mmol)をそれぞれエタノール100mL中に溶解させた後、得られた各溶液同士を攪拌下で1時間混合した。得られた混合溶液に含まれている白色沈殿物を吸引濾過によって回収し、60℃の温度で減圧乾燥させることにより、イタコン酸ヘキサメチレンジアミン塩12.21gを白色固体として得た(収率:99%)。 Each solution obtained after dissolving 6.53 g (50.19 mmol) of itaconic acid and 5.81 g (50.08 mmol) of hexamethylene diamine in 100 mL of ethanol at room temperature (approximately 25° C.) in the atmosphere They were mixed together under stirring for 1 hour. The white precipitate contained in the obtained mixed solution was collected by suction filtration and dried under reduced pressure at a temperature of 60°C to obtain 12.21 g of itaconic acid hexamethylene diamine salt as a white solid (yield: 99%).

調製例2(アセチル基含有クマル酸の調製) Preparation Example 2 (Preparation of coumaric acid containing acetyl group)

Figure 2024025559000011
Figure 2024025559000011

桂皮酸化合物としてヒドロキシ桂皮酸であるm-クマル酸を用いた。大気中でm-クマル酸9.10g(55.43mmol)をトルエン150mL中に添加した後、攪拌下で無水酢酸6.29mLおよびピリジン1.48mLを当該トルエン中に添加し、得られた混合溶液の還流を3時間行なった。 m-coumaric acid, which is a hydroxycinnamic acid, was used as the cinnamic acid compound. After adding 9.10 g (55.43 mmol) of m-coumaric acid to 150 mL of toluene in the atmosphere, 6.29 mL of acetic anhydride and 1.48 mL of pyridine were added to the toluene with stirring, and the resulting mixed solution The mixture was refluxed for 3 hours.

次に、エバポレーターで混合溶液に含まれている溶媒を留去し、酢酸エチルとヘキサンとの混合溶媒を用いて室温下で再結晶することにより、アセチル基含有クマル酸11.11gを白色固体として得た(収率:97%)。 Next, the solvent contained in the mixed solution was distilled off using an evaporator, and 11.11 g of acetyl group-containing coumaric acid was converted into a white solid by recrystallizing it at room temperature using a mixed solvent of ethyl acetate and hexane. (yield: 97%).

前記で得られたアセチル基含有クマル酸の核磁気共鳴(1H-NMR)は、以下のとおりである。アセチル基含有クマル酸の核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルを図1に示す。 Nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) of the acetyl group-containing coumaric acid obtained above is as follows. The nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of acetyl group-containing coumaric acid is shown in FIG.

〔アセチル基含有クマル酸の核磁気共鳴(1H-NMR)〕
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ2.27(s, 3H, CH), 6.55(d, 1H, CH), 7.17(dd, 1H, ArH), 7.45(t, 1H, ArH), 7.50(st, 1H, ArH), 7.55(d, 1H, ArH), 7.59(d, 1H, OH), 12.5(brs, 1H, OH)
[Nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) of coumaric acid containing acetyl group]
1 H-NMR (400MHz, DMSO-d 6 ) δ2.27(s, 3H, CH), 6.55(d, 1H, CH), 7.17(dd, 1H, ArH), 7.45(t, 1H, ArH), 7.50(st, 1H, ArH), 7.55(d, 1H, ArH), 7.59(d, 1H, OH), 12.5(brs, 1H, OH)

調製例3(N-アミノヘキサメチレン-2-カルボニル-4-カルボキシピロリジンの調製) Preparation Example 3 (Preparation of N-aminohexamethylene-2-carbonyl-4-carboxypyrrolidine)

Figure 2024025559000012
Figure 2024025559000012

調製例1で得られたヘキサメチレンイタコン酸ジアミン塩4.07g(16.52mmol)を純水10mL中に大気中で溶解させ、得られた水溶液を48時間還流させた後、当該水溶液に含まれている水をエバポレーターで留去することにより、N-アミノヘキサメチレン-2-カルボニル-4-カルボキシピロリジン4.05gを油状で得た(収率:99%)。 4.07 g (16.52 mmol) of the hexamethylene itaconate diamine salt obtained in Preparation Example 1 was dissolved in 10 mL of pure water in the air, and the resulting aqueous solution was refluxed for 48 hours. By distilling off the water contained therein using an evaporator, 4.05 g of N-aminohexamethylene-2-carbonyl-4-carboxypyrrolidine was obtained in the form of an oil (yield: 99%).

調製例4(アセチル基含有クマル酸クロリドの調製) Preparation Example 4 (Preparation of acetyl group-containing coumaric acid chloride)

Figure 2024025559000013
Figure 2024025559000013

窒素ガス雰囲気中にて塩化チオニルの濃度が1.0mol/Lである塩化チオニルのジクロロメタン溶液50mL中に、調製例2で得られたアセチル基含有クマル酸3.40g(16.50mmol)を添加し、得られた混合溶液を3時間還流させることにより、反応混合物を得た。前記で得られた反応混合物に含まれている溶媒をエバポレーターで留去することにより、アセチル基含有クマル酸クロリド3.52gを油状で得た(収率:95%)。 In a nitrogen gas atmosphere, 3.40 g (16.50 mmol) of acetyl group-containing coumaric acid obtained in Preparation Example 2 was added to 50 mL of a dichloromethane solution of thionyl chloride in which the concentration of thionyl chloride was 1.0 mol/L. A reaction mixture was obtained by refluxing the obtained mixed solution for 3 hours. By distilling off the solvent contained in the reaction mixture obtained above using an evaporator, 3.52 g of acetyl group-containing coumaric acid chloride was obtained in the form of an oil (yield: 95%).

調製例5(アミド化合物の調製) Preparation Example 5 (Preparation of amide compound)

Figure 2024025559000014
Figure 2024025559000014

窒素ガス雰囲気中にて調製例3で得られたN-アミノヘキサメチレン-2-カルボニル-4-カルボキシピロリジン3.42g(15.0mmol)および調製例4で得られたアセチル基含有クマル酸クロリド3.52g(15.67mmol)をそれぞれN,N-ジメチルアセトアミド25mLに溶解させ、得られた各溶液同士を混合し、得られた混合溶液にピリジン1.33mLを添加し、攪拌下で混合した。得られた反応生成物に酢酸エチルおよび純水を添加し、有機層を抽出することにより、アミド化合物5.43gを油状で得た(収率:87%)。 3.42 g (15.0 mmol) of N-aminohexamethylene-2-carbonyl-4-carboxypyrrolidine obtained in Preparation Example 3 and acetyl group-containing coumaric acid chloride 3 obtained in Preparation Example 4 in a nitrogen gas atmosphere. .52 g (15.67 mmol) were each dissolved in 25 mL of N,N-dimethylacetamide, the resulting solutions were mixed, and 1.33 mL of pyridine was added to the resulting mixed solution and mixed under stirring. Ethyl acetate and pure water were added to the obtained reaction product and the organic layer was extracted to obtain 5.43 g of an amide compound in the form of an oil (yield: 87%).

前記で得られたアミド化合物の核磁気共鳴(1H-NMR)は、以下のとおりである。アミド化合物の核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルを図2に示す。 The nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) of the amide compound obtained above is as follows. The nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of the amide compound is shown in FIG.

〔アミド化合物の核磁気共鳴(1H-NMR)〕
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ1.35-1.50 (br, 4H, -CH2CH2-), 3.10(s, 2H, COCH2), 3.20(m, 1H, HOOCCH-), 6.60(d, 1H, ArH), 6.08(d, 1H, ArH), 7.00-8.00(m, 4H, ArH), 8.05(t, 1H, NH), 12.5(brs, 1H, COOH)
[Nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) of amide compounds]
1 H-NMR (400MHz, DMSO-d 6 ) δ1.35-1.50 (br, 4H, -CH 2 CH 2 -), 3.10(s, 2H, COCH 2 ), 3.20(m, 1H, HOOCCH-), 6.60(d, 1H, ArH), 6.08(d, 1H, ArH), 7.00-8.00(m, 4H, ArH), 8.05(t, 1H, NH), 12.5(brs, 1H, COOH)

実施例1(光応答性ポリアミドAの調製) Example 1 (Preparation of photoresponsive polyamide A)

Figure 2024025559000015
Figure 2024025559000015

調製例1で得られたイタコン酸ヘキサメチレンジアミン塩5.17g(20.99mmol)、調製例2で得られたアセチル基含有クマル酸1.44g(6.98mmol)およびリン酸水素二ナトリウム65.5mgを窒素ガス雰囲気中で室温下にて混合し、得られた混合物を200℃で25.5時間溶融重縮合させた。このとき、重合反応の開始から19時間経過時に減圧を開始した。 5.17 g (20.99 mmol) of itaconic acid hexamethylene diamine salt obtained in Preparation Example 1, 1.44 g (6.98 mmol) of acetyl group-containing coumaric acid obtained in Preparation Example 2, and 65. 5 mg were mixed at room temperature in a nitrogen gas atmosphere, and the resulting mixture was subjected to melt polycondensation at 200° C. for 25.5 hours. At this time, pressure reduction was started 19 hours after the start of the polymerization reaction.

重合反応の終了後、前記で得られた生成物をメタノール中に溶解させ、得られたメタノール溶液を酢酸とエチルヘキサンとの混合溶媒〔酢酸/エチルヘキサンの容量比:9/1〕中に滴下することにより、ポリアミド系オリゴマーを含有する生成物を再沈殿させた。生成した沈殿物からエバポレーターで溶媒を留去することにより、ポリアミド系オリゴマーを回収した。 After the polymerization reaction is completed, the product obtained above is dissolved in methanol, and the obtained methanol solution is dropped into a mixed solvent of acetic acid and ethylhexane [acetic acid/ethylhexane volume ratio: 9/1]. By doing so, a product containing a polyamide oligomer was reprecipitated. The polyamide oligomer was recovered by distilling off the solvent from the generated precipitate using an evaporator.

次に、前記で得られたポリアミド系オリゴマー1.69gおよび酸化アンチモン(III)17.3mgを窒素ガス雰囲気中で混合し、得られた混合物を200℃で48時間溶融重縮合させた。このとき、重合反応の開始から13時間経過時に減圧を開始した。以上のようにして重合反応を行なうことにより、光応答性ポリアミドA1.28gを得た(収率:21%)。光応答性ポリアミドAの数平均分子量(Mn)は4.0×103であり、重量平均分子量(Mw)は7.1×103であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.8であった。 Next, 1.69 g of the polyamide oligomer obtained above and 17.3 mg of antimony (III) oxide were mixed in a nitrogen gas atmosphere, and the resulting mixture was subjected to melt polycondensation at 200° C. for 48 hours. At this time, pressure reduction was started 13 hours after the start of the polymerization reaction. By carrying out the polymerization reaction as described above, 1.28 g of photoresponsive polyamide A was obtained (yield: 21%). The number average molecular weight (Mn) of photoresponsive polyamide A is 4.0×10 3 , the weight average molecular weight (Mw) is 7.1×10 3 , and the molecular weight distribution (Mw/Mn) is 1.8. there were.

光応答性ポリアミドAの核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルを図3に示す。また、光応答性ポリアミドAのゲル浸透クロマトグラフィ-のチャートを図4に示す。 The nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of photoresponsive polyamide A is shown in FIG. Further, a chart of gel permeation chromatography of photoresponsive polyamide A is shown in FIG.

実施例2(光応答性ポリアミドBの調製) Example 2 (Preparation of photoresponsive polyamide B)

Figure 2024025559000016
Figure 2024025559000016

調製例1で得られたイタコン酸ヘキサメチレンジアミン塩4.00g(16.24mmol)、調製例2で得られたアセチル基含有クマル酸3.40g(16.49mmol)およびリン酸水素二ナトリウム73.7mgを窒素ガス雰囲気中で混合し、得られた混合物を200℃で25.5時間溶融重縮合させた。このとき、重合反応の開始から19時間経過時に減圧を開始した。 4.00 g (16.24 mmol) of itaconic acid hexamethylene diamine salt obtained in Preparation Example 1, 3.40 g (16.49 mmol) of acetyl group-containing coumaric acid obtained in Preparation Example 2, and 73. 7 mg were mixed in a nitrogen gas atmosphere, and the resulting mixture was subjected to melt polycondensation at 200° C. for 25.5 hours. At this time, pressure reduction was started 19 hours after the start of the polymerization reaction.

重合反応の終了後、前記で得られた生成物をメタノール中に溶解させ、得られたメタノール溶液を酢酸とエチルヘキサンとの混合溶媒〔酢酸/エチルヘキサンの容量比:9/1〕中に滴下することにより、生成物を再沈殿させた。生成した沈殿物からエバポレーターで溶媒を留去することにより、ポリアミド系オリゴマーを得た。 After the polymerization reaction is completed, the product obtained above is dissolved in methanol, and the obtained methanol solution is dropped into a mixed solvent of acetic acid and ethylhexane [acetic acid/ethylhexane volume ratio: 9/1]. The product was reprecipitated by doing this. A polyamide oligomer was obtained by distilling off the solvent from the generated precipitate using an evaporator.

次に、前記で得られたポリアミド系オリゴマー770.1mgおよび酸化アンチモン(III)68.6mgを窒素ガス雰囲気中で混合し、得られた混合物を200℃で48時間溶融重縮合させた。このとき、重合反応の開始から13時間経過時に減圧を開始した。以上のようにして重合反応を行なうことにより、光応答性ポリアミドB168.8mgを得た(収率:21%)。光応答性ポリアミドBの数平均分子量(Mn)は5.4×103であり、重量平均分子量(Mw)は24.2×103であり、分子量分布(Mw/Mn)は4.5であった。 Next, 770.1 mg of the polyamide oligomer obtained above and 68.6 mg of antimony (III) oxide were mixed in a nitrogen gas atmosphere, and the resulting mixture was subjected to melt polycondensation at 200° C. for 48 hours. At this time, pressure reduction was started 13 hours after the start of the polymerization reaction. By carrying out the polymerization reaction as described above, 168.8 mg of photoresponsive polyamide B was obtained (yield: 21%). The number average molecular weight (Mn) of photoresponsive polyamide B is 5.4×10 3 , the weight average molecular weight (Mw) is 24.2×10 3 , and the molecular weight distribution (Mw/Mn) is 4.5. there were.

前記で得られた光応答性ポリアミドBの核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルを図5に示す。また、光応答性ポリアミドBのゲル浸透クロマトグラフィ-のチャートを図6に示す。 The nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of the photoresponsive polyamide B obtained above is shown in FIG. Further, a gel permeation chromatography chart of photoresponsive polyamide B is shown in FIG.

実施例3(光応答性ポリアミドCの調製) Example 3 (Preparation of photoresponsive polyamide C)

Figure 2024025559000017
Figure 2024025559000017

調製例1で得られたイタコン酸ヘキサメチレンジアミン塩2.83g(11.49mmol)、調製例2で得られたアセチル基含有クマル酸7.06g(34.23mmol)およびリン酸水素二ナトリウム96.1mgを窒素ガス雰囲気中で混合し、得られた混合物を200℃で25.5時間溶融重縮合させた。このとき、重合反応の開始から19時間経過時に減圧を開始した。重合反応の終了後、前記で得られた生成物を溶融状態でポリアミド系オリゴマーとして得た。 2.83 g (11.49 mmol) of itaconic acid hexamethylene diamine salt obtained in Preparation Example 1, 7.06 g (34.23 mmol) of acetyl group-containing coumaric acid obtained in Preparation Example 2, and 96 g (34.23 mmol) of disodium hydrogen phosphate. 1 mg were mixed in a nitrogen gas atmosphere, and the resulting mixture was subjected to melt polycondensation at 200° C. for 25.5 hours. At this time, pressure reduction was started 19 hours after the start of the polymerization reaction. After the polymerization reaction was completed, the product obtained above was obtained in a molten state as a polyamide oligomer.

次に、前記で得られたポリアミド系オリゴマー5.0gおよび酸化アンチモン(III)100.1mgを窒素ガス雰囲気中で混合し、得られた混合物を200℃で48時間溶融重縮合させた。このとき、重合反応の開始から13時間経過時に減圧を開始した。以上のようにして重合反応を行なうことにより、光応答性ポリアミドC4.81gを得た(収率:53%)。光応答性ポリアミドCの数平均分子量(Mn)は5.4×103であり、重量平均分子量(Mw)は28.8×103であり、分子量分布(Mw/Mn)は5.3であった。 Next, 5.0 g of the polyamide oligomer obtained above and 100.1 mg of antimony (III) oxide were mixed in a nitrogen gas atmosphere, and the resulting mixture was subjected to melt polycondensation at 200° C. for 48 hours. At this time, pressure reduction was started 13 hours after the start of the polymerization reaction. By carrying out the polymerization reaction as described above, 4.81 g of photoresponsive polyamide C was obtained (yield: 53%). The number average molecular weight (Mn) of photoresponsive polyamide C is 5.4×10 3 , the weight average molecular weight (Mw) is 28.8×10 3 , and the molecular weight distribution (Mw/Mn) is 5.3. there were.

光応答性ポリアミドCの核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルを図7に示す。また、光応答性ポリアミドCのゲル浸透クロマトグラフィ-のチャートを図8に示す。 The nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of photoresponsive polyamide C is shown in FIG. Further, a chart of gel permeation chromatography of photoresponsive polyamide C is shown in FIG.

実施例4(光応答性ポリアミドDの調製)
調製例5で得られたアミド化合物3.0g(113.14mmol)およびリン酸水素二ナトリウム30mgを窒素ガス雰囲気中で室温下にて混合し、得られた混合物を200℃で10時間溶融重縮合させた。このとき、重合反応の開始から8時間経過時に減圧を開始した。
Example 4 (Preparation of photoresponsive polyamide D)
3.0 g (113.14 mmol) of the amide compound obtained in Preparation Example 5 and 30 mg of disodium hydrogen phosphate were mixed at room temperature in a nitrogen gas atmosphere, and the resulting mixture was subjected to melt polycondensation at 200°C for 10 hours. I let it happen. At this time, pressure reduction was started 8 hours after the start of the polymerization reaction.

以上のようにしてアミド化合物の重合反応を行なうことにより、光応答性ポリアミドD1.63gを得た(収率:54%)。光応答性ポリアミドDの数平均分子量(Mn)は4.5×103であり、重量平均分子量(Mw)は20.2×103であり、分子量分布(Mw/Mn)は4.9であった。前記で得られた光応答性ポリアミドDは、室温下で1H-NMRに使用される溶媒に不溶であったが、光応答性ポリアミドA~Cと同等の光反応性を有することが確認された。 By carrying out the polymerization reaction of the amide compound as described above, 1.63 g of photoresponsive polyamide D was obtained (yield: 54%). The number average molecular weight (Mn) of photoresponsive polyamide D is 4.5×10 3 , the weight average molecular weight (Mw) is 20.2×10 3 , and the molecular weight distribution (Mw/Mn) is 4.9. there were. Although the photoresponsive polyamide D obtained above was insoluble in the solvent used for 1 H-NMR at room temperature, it was confirmed that it had photoreactivity equivalent to that of the photoresponsive polyamides A to C. Ta.

〔光応答性ポリアミドの熱的性質〕
前記で得られた光応答性ポリアミドA~Cの熱重量分析(TGA)を行なった。光応答性ポリアミドA~Cの熱重量分析の結果をそれぞれ順に図9~11に示す。
[Thermal properties of photoresponsive polyamide]
The photoresponsive polyamides A to C obtained above were subjected to thermogravimetric analysis (TGA). The results of thermogravimetric analysis of photoresponsive polyamides A to C are shown in FIGS. 9 to 11, respectively.

また、光応答性ポリアミドA~Dの5%重量損失温度(Td5)、10%重量損失温度(Td10)およびガラス転移温度(Tg)を調べた。その結果を表1に示す。 Furthermore, the 5% weight loss temperature (T d5 ), 10% weight loss temperature (T d10 ), and glass transition temperature (Tg) of the photoresponsive polyamides A to D were investigated. The results are shown in Table 1.

Figure 2024025559000018
Figure 2024025559000018

表1に示された結果から、各実施例で得られた光応答性ポリアミドは、いずれも耐熱温度が340℃以上であることがわかる。 From the results shown in Table 1, it can be seen that the photoresponsive polyamides obtained in each example all have a heat resistance temperature of 340° C. or higher.

〔紫外線照射による光応答性ポリアミドの構造変化〕
室温下で光応答性ポリアミドB235.8mgをN,N-ジメチルアセトアミド2.35mLに溶解させ、得られた溶液をシリンジフィルターで濾過した。回収した濾液を140℃で13時間加熱し、溶媒の一部を揮発させることにより、粘度が高められた光応答性ポリアミドBの溶液を得た。
[Structural change of photoresponsive polyamide due to ultraviolet irradiation]
235.8 mg of photoresponsive polyamide B was dissolved in 2.35 mL of N,N-dimethylacetamide at room temperature, and the resulting solution was filtered with a syringe filter. The collected filtrate was heated at 140° C. for 13 hours to volatilize a portion of the solvent, thereby obtaining a solution of photoresponsive polyamide B with increased viscosity.

前記で得られた光応答性ポリアミドBの溶液を表面が平滑なガラス板上に滴下させ、100℃で30時間加熱し、次いで室温で9時間減圧乾燥させることにより、フィルムを作製した。このことから、前記で得られた光応答性ポリアミドは、フィルムの形成性に優れていることが確認された。また、前記で得られた光応答性ポリアミドからなるフィルムにセロハン粘着テープを貼付し、ガラス板から剥離しようとしたが、ガラス板から容易に剥離させることができず、剥離させる前に当該フィルムが破壊されたことから、当該フィルムは、ガラス板に対する密着性に優れていることが確認された。 A film was produced by dropping the solution of photoresponsive polyamide B obtained above onto a glass plate with a smooth surface, heating at 100° C. for 30 hours, and then drying under reduced pressure at room temperature for 9 hours. From this, it was confirmed that the photoresponsive polyamide obtained above has excellent film forming properties. In addition, cellophane adhesive tape was attached to the film made of the photoresponsive polyamide obtained above, and an attempt was made to peel it off from the glass plate, but the film could not be easily peeled off from the glass plate, and the film could not be peeled off before it was peeled off. Since the film was destroyed, it was confirmed that the film had excellent adhesion to the glass plate.

次に、前記で得られたフィルムのフーリエ変換赤外分光スペクトルを調べた。その結果を図12に示す。また、前記で得られたフィルムにキセノン光源〔朝日分光(株)製、品番:MAX-303〕を使用し、紫外線(波長:350nm、紫外線強度:26.00mW/cm2)で紫外線を48時間照射した後のフーリエ変換赤外分光スペクトルを調べた。その結果を図13に示す。 Next, the Fourier transform infrared spectra of the film obtained above were examined. The results are shown in FIG. In addition, the film obtained above was exposed to ultraviolet light (wavelength: 350 nm, ultraviolet intensity: 26.00 mW/cm 2 ) for 48 hours using a xenon light source [manufactured by Asahi Bunko Co., Ltd., product number: MAX-303]. The Fourier transform infrared spectra after irradiation were investigated. The results are shown in FIG.

図12および図13に示された結果から、フィルムに紫外線を照射する前後で700cm-1にみられるシス体に由来の吸収が微増していることがわかる。このことから、紫外線照射によって光応答性ポリアミドの構造が変化することが確認された。 From the results shown in FIGS. 12 and 13, it can be seen that the absorption derived from the cis isomer observed at 700 cm −1 increases slightly before and after irradiating the film with ultraviolet rays. From this, it was confirmed that the structure of the photoresponsive polyamide changes due to ultraviolet irradiation.

つぎに、光応答性ポリアミドBの溶液と同様にして調製した光応答性ポリアミドAの溶液を用い、前記と同様にして製造したフィルムにキセノン光源〔朝日分光(株)製、品番:MAX-303〕を使用し、紫外線(UV)(波長:350nm、紫外線強度:26.00mW/cm2)で紫外線を照射する前のフィルムの核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトル、当該当該紫外線(UV)を2時間照射した後のフィルムの核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトル、当該紫外線(UV)を3時間照射した後のフィルムの核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトル、および当該紫外線(UV)を4時間照射した後のフィルムの核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルを調べた。その結果を図14に示す。 Next, using a solution of photoresponsive polyamide A prepared in the same manner as the solution of photoresponsive polyamide B, a xenon light source [manufactured by Asahi Spectroscopy Co., Ltd., product number: MAX-303] was applied to a film produced in the same manner as above. ], the nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of the film before irradiation with ultraviolet rays (UV) (wavelength: 350 nm, ultraviolet intensity: 26.00 mW/cm 2 ), the corresponding ultraviolet rays (UV) The nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of the film after being irradiated with the ultraviolet rays (UV) for 2 hours, the nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of the film after being irradiated with the ultraviolet rays (UV) for 3 hours, and the ultraviolet rays (UV) ) was irradiated for 4 hours, and the nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of the film was examined. The results are shown in FIG.

図14に示された結果から、フィルムに紫外線を照射することにより、核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルが6ppmよりも小さい箇所でダブルピークが現れたことから、紫外線照射によって光応答性ポリアミド中の桂皮酸に基づく単位がシス異性化を引き起こしていることがわかる。この結果は、図12および図13に示される結果とよく一致している。 From the results shown in Figure 14, when the film was irradiated with ultraviolet rays, a double peak appeared in the nuclear magnetic resonance ( 1H -NMR) spectrum at a location smaller than 6 ppm. It can be seen that the cinnamic acid-based unit inside causes cis isomerization. This result is in good agreement with the results shown in FIGS. 12 and 13.

つぎに、前記によって得られた光変形後の光応答性ポリアミドAからなるフィルムに対して短波長領域の紫外線(波長:250nm、紫外線強度:5.00mW/cm2)を照射する前のフィルムの赤外(IR)スペクトル、当該短波長紫外線(UV)を48時間照射した後のフィルムの赤外(IR)スペクトル、および当該短波長紫外線(UV)を123時間照射した後のフィルムの赤外(IR)スペクトルを調べた。その結果を図15に示す。 Next, the film made of photoresponsive polyamide A after photodeformation obtained above was irradiated with ultraviolet rays in the short wavelength region (wavelength: 250 nm, ultraviolet intensity: 5.00 mW/cm 2 ). Infrared (IR) spectrum, Infrared (IR) spectrum of the film after 48 hours of irradiation with the short wavelength ultraviolet (UV), and Infrared (IR) spectrum of the film after 123 hours of irradiation with the short wavelength ultraviolet (UV). IR) spectrum was examined. The results are shown in FIG.

図15に示された結果から、光変形後の光応答性ポリアミドAからなるフィルムに短波長の紫外線を照射することにより、光応答性ポリアミドA中の桂皮酸に基づく単位のトランス体およびシス体に由来する吸収が微増していることがわかる。このことから短波長の紫外線を照射することによって光応答性ポリアミドの桂皮酸に基づく単位が異性化し、当該光応答性ポリアミドが可逆的な光応答性を有することが示唆される。 From the results shown in FIG. 15, it was found that by irradiating a film made of photoresponsive polyamide A after photodeformation with short wavelength ultraviolet rays, trans and cis forms of the cinnamic acid-based unit in photoresponsive polyamide A were detected. It can be seen that the absorption derived from . This suggests that the cinnamic acid-based units of the photoresponsive polyamide are isomerized by irradiation with short wavelength ultraviolet rays, and that the photoresponsive polyamide has reversible photoresponsiveness.

〔光応答性ポリアミドの光変形性〕
室温下で光応答性ポリアミドA、光応答性ポリアミドB、光応答性ポリアミドCまたは光応答性ポリアミドDをそれぞれ235.8mg秤量し、各光応答性ポリアミドをそれぞれN,N-ジメチルアセトアミド2.35mLに溶解させ、得られた溶液をシリンジフィルターで濾過した。回収した濾液を140℃で13時間加熱し、溶媒の一部を揮発させることにより、粘度が高められた各光応答性ポリアミドの溶液を得た。
[Photodeformability of photoresponsive polyamide]
Weigh out 235.8 mg each of photoresponsive polyamide A, photoresponsive polyamide B, photoresponsive polyamide C, or photoresponsive polyamide D at room temperature, and add 2.35 mL of N,N-dimethylacetamide to each photoresponsive polyamide. The resulting solution was filtered with a syringe filter. The collected filtrate was heated at 140° C. for 13 hours to volatilize a portion of the solvent, thereby obtaining a solution of each photoresponsive polyamide with increased viscosity.

前記で得られた各光応答性ポリアミドの溶液を用いて直径が約0.5mmであり、長さが1cmであるフィラメントを作製し、当該フィラメントを室温(約25℃)中で十分に乾燥させた。 Using each photoresponsive polyamide solution obtained above, a filament with a diameter of about 0.5 mm and a length of 1 cm was produced, and the filament was sufficiently dried at room temperature (about 25 ° C.). Ta.

前記で得られた光応答性ポリアミドBからなるフィラメントの一端をピンセットで挟んだときの当該フィラメントの図面代用写真を図16の(A)に示す。つぎに、一端がピンセットで挟まれている当該フィラメントにキセノン光源〔朝日分光(株)製、品番:MAX-303〕を使用し、紫外線(波長:350nm、紫外線強度:26.00mW/cm2)で紫外線を3秒間照射した。紫外線照射後のフィラメントの図面代用写真を図16の(B)に示す。図16に示された結果から、当該フィラメントは、ピンセットにへばりつくように紫外線を照射した側に折れ曲がることが確認された。また、光応答性ポリアミドBからなるフィラメントの代わりに、応答性ポリアミドA、光応答性ポリアミドCまたは光応答性ポリアミドDからなるフィラメントを用いて前記と同様にして紫外線を照射したところ、各フィラメントは、応答性ポリアミドBからなるフィラメントと同様に、ピンセットにへばりつくように紫外線を照射した側に折れ曲がることが確認された。このことから、光応答性ポリアミドは、紫外線を短時間照射することにより、劇的に変形する性質を有することがわかる。 FIG. 16A shows a photograph of the filament made of the photoresponsive polyamide B obtained above when one end of the filament is held between tweezers. Next, a xenon light source [manufactured by Asahi Bunko Co., Ltd., product number: MAX-303] was applied to the filament, one end of which was pinched with tweezers, and ultraviolet light (wavelength: 350 nm, ultraviolet intensity: 26.00 mW/cm 2 ) was applied to the filament. UV rays were irradiated for 3 seconds. A photograph substituted for a drawing of the filament after irradiation with ultraviolet rays is shown in FIG. 16(B). From the results shown in FIG. 16, it was confirmed that the filament bent toward the side irradiated with ultraviolet rays so as to stick to the tweezers. In addition, when filaments made of responsive polyamide A, photoresponsive polyamide C, or photoresponsive polyamide D were used in place of the filaments made of photoresponsive polyamide B, and ultraviolet rays were irradiated in the same manner as above, each filament Similar to the filament made of responsive polyamide B, it was confirmed that the filament bent toward the side irradiated with ultraviolet rays so as to stick to the tweezers. This shows that photoresponsive polyamide has the property of being dramatically deformed by short-term irradiation with ultraviolet rays.

このように光応答性ポリアミドが紫外線の照射によって変形するのは、紫外線の照射により、光応答性ポリアミドが有するピロリドン環が開環し、桂皮酸に由来の繰り返し単位が異性化することに基づくと考えられる。また、本発明者らは、光応答性ポリアミドの光(紫外線)応答性の機構(メカニズム)についても時間分解赤外分光法によって解明しており、ピロリドン環と桂皮酸に由来の繰り返し単位の光反応性の評価が可能となった。このことから、当該時間分解赤外分光法によるスペクトルを解析することにより、光(紫外線)照射による変形性の厳密な評価をすることができることがわかる。 The reason why the photoresponsive polyamide deforms when exposed to ultraviolet rays is that the pyrrolidone ring of the photoresponsive polyamide opens and isomerizes the repeating unit derived from cinnamic acid. Conceivable. In addition, the present inventors have also elucidated the mechanism of light (ultraviolet) responsiveness of photoresponsive polyamides using time-resolved infrared spectroscopy. It became possible to evaluate reactivity. This shows that by analyzing the spectrum obtained by the time-resolved infrared spectroscopy, it is possible to rigorously evaluate the deformability due to light (ultraviolet) irradiation.

次に、前記で紫外線を照射することによって変形した各フィラメントにキセノン光源〔朝日分光(株)製、品番:MAX-303〕を使用し、波長が254nm以上の紫外線を遮断するフィルターを介して紫外線(波長:250nm、紫外線強度:1.50mW/cm2)を5秒間照射したところ、当該フィラメントは、紫外線照射前の形状に復元された。このことから、各光応答性ポリアミドは、波長が異なる紫外線の照射により、変形前の元の形状に復元する性質を有することがわかる。 Next, each filament deformed by irradiating it with ultraviolet rays is exposed to ultraviolet light through a filter that blocks ultraviolet rays with a wavelength of 254 nm or more, using a xenon light source [manufactured by Asahi Bunko Co., Ltd., product number: MAX-303]. (Wavelength: 250 nm, UV intensity: 1.50 mW/cm 2 ) was irradiated for 5 seconds, and the filament was restored to its shape before UV irradiation. From this, it can be seen that each photoresponsive polyamide has the property of restoring to its original shape before deformation by irradiation with ultraviolet rays of different wavelengths.

次に、前記で得られた各フィラメントにキセノン光源〔朝日分光(株)製、品番:MAX-303〕を使用し、紫外線(波長:350nm、紫外線強度:26.00mW/cm2)で紫外線を5秒間照射し、当該フィラメントに波長が254nm以上の紫外線を遮断するフィルターを介して紫外線(波長:250nm、紫外線強度:1.50mW/cm2)を5秒間照射する一連の操作を10回繰り返したところ、いずれのフィラメントでも、変形と元の形状への復元とが繰り返して行なわれることが確認された。このことから、各光応答性ポリアミドは、波長が異なる紫外線を繰り返して照射したとき、形状の変形と復元とを繰り返して行なうことができることがわかる。 Next, each filament obtained above was exposed to ultraviolet light (wavelength: 350 nm, ultraviolet intensity: 26.00 mW/cm 2 ) using a xenon light source [manufactured by Asahi Bunko Co., Ltd., product number: MAX-303]. A series of operations in which the filament was irradiated with ultraviolet light (wavelength: 250 nm, ultraviolet intensity: 1.50 mW/cm 2 ) for 5 seconds through a filter that blocks ultraviolet light with a wavelength of 254 nm or more was repeated 10 times. However, it was confirmed that all filaments were repeatedly deformed and restored to their original shape. This shows that each photoresponsive polyamide can repeatedly deform and restore its shape when repeatedly irradiated with ultraviolet rays of different wavelengths.

〔光応答性ポリアミドの溶解性〕
各光応答性ポリアミド3~5mgに各種溶媒1mLを添加し、室温(約20℃)で静置し、光応答性ポリアミドの添加の開始から1時間経過した時点で光応答性ポリアミドが溶媒に溶解しているかどうかを調べた。その結果を表2に示す。
[Solubility of photoresponsive polyamide]
Add 1 mL of various solvents to 3 to 5 mg of each photoresponsive polyamide, let stand at room temperature (approximately 20°C), and after 1 hour has passed from the start of addition of the photoresponsive polyamide, the photoresponsive polyamide has dissolved in the solvent. I checked to see if it was. The results are shown in Table 2.

(光応答性ポリアミドの溶解性の評価基準)
+:光応答性ポリアミドが完全に溶解している。
-:光応答性ポリアミドの少なくとも一部が溶解せずに残存している。
(Evaluation criteria for solubility of photoresponsive polyamide)
+: The photoresponsive polyamide is completely dissolved.
-: At least a part of the photoresponsive polyamide remains undissolved.

Figure 2024025559000019
Figure 2024025559000019

表2に示された結果から、各実施例で得られた光応答性ポリアミドA~Dは、いずれも、種々の有機溶媒に対する溶解性に優れていることがわかる。 From the results shown in Table 2, it can be seen that the photoresponsive polyamides A to D obtained in each example all have excellent solubility in various organic solvents.

本発明の光応答性ポリアミドは、紫外線の照射により変形する挙動を示すことから光変形性を有し、変形する挙動を呈するときの波長と異なる光線(紫外線)を照射することにより元の形状に復元するという性質を有しており、波長が異なる紫外線を繰り返して照射したときに形状の変形と復元とを繰り返して行なうことができることから、例えば、光で稼働し、電気が不要の光可動性モータ、光駆動アクチュエータ、光信号で動かすことができる人工筋肉、光信号で動かすことができるソフトロボット、光で反応するスイッチなどの種々の用途に使用することが期待される。 The photoresponsive polyamide of the present invention has photodeformability because it shows the behavior of deforming when irradiated with ultraviolet rays, and can be restored to its original shape by irradiating it with light rays (ultraviolet rays) having a wavelength different from that at which it exhibits the deforming behavior. It has the property of restoring its shape and can repeatedly deform and restore its shape when repeatedly irradiated with ultraviolet rays of different wavelengths. It is expected to be used in a variety of applications, including motors, light-driven actuators, artificial muscles that can be moved by optical signals, soft robots that can be moved by optical signals, and switches that respond to light.

本発明の光応答性ポリアミドは、なかでも、太陽光線を分光することによって当該光応答性ポリアミドを変形させる光線と当該光応答性ポリアミドを復元させる光線とを取り出し、これらの光線を利用して当該光応答性ポリアミドの形状の変形と復元を利用して電気が不要のモータなどに使用することが期待される。

In particular, the photoresponsive polyamide of the present invention can be produced by dividing sunlight into spectroscopy to extract a light beam that deforms the photoresponsive polyamide and a light beam that restores the photoresponsive polyamide, and utilizes these light beams to deform the photoresponsive polyamide. The shape deformation and restoration of photoresponsive polyamide is expected to be used in motors that do not require electricity.

Claims (3)

式(Ia):
Figure 2024025559000020
(式中、R1は置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基または置換基を有していてもよいアリーレン基を示す)
で表わされる繰り返し単位および式(Ib):
Figure 2024025559000021
(式中、R2は水素原子、水酸基、ハロゲン原子またはアルコキシ基を示す)
で表わされる繰り返し単位を有する光応答性ポリアミド。
Formula (Ia):
Figure 2024025559000020
(In the formula, R 1 represents an optionally substituted alkylene group, an optionally substituted cycloalkylene group, or an optionally substituted arylene group)
Repeating unit and formula (Ib) represented by:
Figure 2024025559000021
(In the formula, R2 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, or an alkoxy group)
A photoresponsive polyamide having a repeating unit represented by:
式(II):
Figure 2024025559000022
(式中、R1は置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基または置換基を有していてもよいアリーレン基、R2は水素原子、水酸基、ハロゲン原子またはアルコキシ基を示す)
で表わされる繰り返し単位を有する請求項1に記載の光応答性ポリアミド。
Formula (II):
Figure 2024025559000022
(In the formula, R 1 is an alkylene group that may have a substituent, a cycloalkylene group that may have a substituent, or an arylene group that may have a substituent, R 2 is a hydrogen atom, (represents a hydroxyl group, halogen atom or alkoxy group)
The photoresponsive polyamide according to claim 1, having a repeating unit represented by:
式(III):
Figure 2024025559000023
(式中、R1は置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基または置換基を有していてもよいアリーレン基、R2は水素原子、水酸基、ハロゲン原子またはアルコキシ基を示す)
で表わされるアミド化合物。

Formula (III):
Figure 2024025559000023
(In the formula, R 1 is an alkylene group that may have a substituent, a cycloalkylene group that may have a substituent, or an arylene group that may have a substituent, R 2 is a hydrogen atom, (represents a hydroxyl group, halogen atom or alkoxy group)
An amide compound represented by

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