JP3072299B2 - 有機系光学材料とその成形製造方法 - Google Patents
有機系光学材料とその成形製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、気化しにくい光学材
料や、熱分解しやすい光学材料であっても、高品質で高
機能な光学材料として成形することのできる新しい有機
系光学材料の成形製造方法に関するものである。さらに
詳しくは、この発明は、3,3'-Diethyloxadicarbocyanin
e Iodide(DODCI) を均一に分散させた有機系光学材料と
その成形製造方法に関するものである。
料や、熱分解しやすい光学材料であっても、高品質で高
機能な光学材料として成形することのできる新しい有機
系光学材料の成形製造方法に関するものである。さらに
詳しくは、この発明は、3,3'-Diethyloxadicarbocyanin
e Iodide(DODCI) を均一に分散させた有機系光学材料と
その成形製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来より、光学材料の開発と
応用は急速に拡大し、近年のオプトエレクトロニクスの
発展にともなって、さらに高機能な光学材料への期待が
高まり、そのための開発も精力的に進められてきてい
る。これらの光学材料のうち、有機系光学材料は（１）
ニオブ酸リチウムなどの無機強誘電体結晶等に比べ、非
線形光学定数が大きいこと、（２）ガリウム−ヒ素など
の無機半導体に比べ応答速度が速いこと、（３）無機の
結晶性材料に比べ、薄膜やファイバーへの加工が容易な
ことなど、従来の無機材料では同時に満たされることの
なかった諸特性を同時に満足する可能性が期待されるこ
とから、活発な研究開発が推進されている。たとえば、
具体的には、光の第２高調波発生素子に使用される２次
非線形光学材料、光双安定現象を利用した光スイッチや
光メモリー、あるいは光位相共役現象を利用した実時間
ホログラフィに使用される高い３次非線形光学効果を示
す材料の探索等が活発に進められている。
応用は急速に拡大し、近年のオプトエレクトロニクスの
発展にともなって、さらに高機能な光学材料への期待が
高まり、そのための開発も精力的に進められてきてい
る。これらの光学材料のうち、有機系光学材料は（１）
ニオブ酸リチウムなどの無機強誘電体結晶等に比べ、非
線形光学定数が大きいこと、（２）ガリウム−ヒ素など
の無機半導体に比べ応答速度が速いこと、（３）無機の
結晶性材料に比べ、薄膜やファイバーへの加工が容易な
ことなど、従来の無機材料では同時に満たされることの
なかった諸特性を同時に満足する可能性が期待されるこ
とから、活発な研究開発が推進されている。たとえば、
具体的には、光の第２高調波発生素子に使用される２次
非線形光学材料、光双安定現象を利用した光スイッチや
光メモリー、あるいは光位相共役現象を利用した実時間
ホログラフィに使用される高い３次非線形光学効果を示
す材料の探索等が活発に進められている。
【０００３】そして、これらの有機系光学材料の製造方
法としては １）単結晶の切削・研磨加工 ２）塗工法（スピンコート、ディッピングなど） ３）真空蒸着法 ４）ＣＶＤ法 ５）有機分子線蒸着法 などが用いられている。しかしながら、これらの従来方
法は高度な材料微細構造制御を実現し、より高機能光学
材料を得るには種々の欠点を有するのが実情である。
法としては １）単結晶の切削・研磨加工 ２）塗工法（スピンコート、ディッピングなど） ３）真空蒸着法 ４）ＣＶＤ法 ５）有機分子線蒸着法 などが用いられている。しかしながら、これらの従来方
法は高度な材料微細構造制御を実現し、より高機能光学
材料を得るには種々の欠点を有するのが実情である。
【０００４】すなわち、上記の単結晶の切削・研磨加工
の場合には、有機化合物の単結晶は脆いものが多く、切
削・研磨加工の際に微細なひびが生じやすいという欠点
がある。また、２種類以上の有機化合物を複合した材料
の「単結晶」を得ることは困難である。次の塗工法の場
合には、塗工膜内部に塗工溶剤が残留しやすく、高エネ
ルギー密度のレーザー照射にともなう発熱により、これ
が気化、発泡して光損傷を起こすという問題がある。
の場合には、有機化合物の単結晶は脆いものが多く、切
削・研磨加工の際に微細なひびが生じやすいという欠点
がある。また、２種類以上の有機化合物を複合した材料
の「単結晶」を得ることは困難である。次の塗工法の場
合には、塗工膜内部に塗工溶剤が残留しやすく、高エネ
ルギー密度のレーザー照射にともなう発熱により、これ
が気化、発泡して光損傷を起こすという問題がある。
【０００５】特に、塗工膜の厚さが数十μｍ以上の場
合、溶剤が残留しやすく、また、除去が容易ではない。
そして、真空蒸着法、ＣＶＤ法、および有機分子線蒸着
法については、共通して、気化しにくい有機化合物や、
気化と同時に分解する有機化合物に適用できないという
欠点がある。特に、高分子化合物や有機イオンの塩は気
化させるのが困難である。
合、溶剤が残留しやすく、また、除去が容易ではない。
そして、真空蒸着法、ＣＶＤ法、および有機分子線蒸着
法については、共通して、気化しにくい有機化合物や、
気化と同時に分解する有機化合物に適用できないという
欠点がある。特に、高分子化合物や有機イオンの塩は気
化させるのが困難である。
【０００６】しかもまた、２種類以上の有機化合物を混
合した光材料の微細構造を制御した形で光部品への加工
を行なうことが極めて困難である。そこでこの発明は、
以上の通りの従来技術の欠点を解消し、熱分解しやすい
光学材料や、気化しにくい光学材料であっても、高品質
な微細構造制御が可能で、機能性に優れた有機系光学材
料を製造することのできる新しい製造方法を提供するこ
とを目的としている。
合した光材料の微細構造を制御した形で光部品への加工
を行なうことが極めて困難である。そこでこの発明は、
以上の通りの従来技術の欠点を解消し、熱分解しやすい
光学材料や、気化しにくい光学材料であっても、高品質
な微細構造制御が可能で、機能性に優れた有機系光学材
料を製造することのできる新しい製造方法を提供するこ
とを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するために、第１には、3,3'-Diethyloxadicarbo
cyanine Iodide(DODCI) がマトリックス材料中に均一に
分散されていることを特徴とする、有機系光学材料を提
供する。 また、この出願の発明は、第２には、マトリッ
クス材料がポリメチルメタクリレート(PMMA)である上記
有機系光学材料を提供する。 さらに、この出願の発明
は、第３には、DODCI とマトリックス材料をその共通の
良溶媒に溶解した溶液を、この良溶媒と相溶性があり、
DODCI およびマトリックス材料に共通する貧溶媒と混合
して沈殿析出させ、得られた析出物を濾別して減圧乾燥
し、次いで粉砕して得られた粉末を真空加熱処理し、さ
らに真空下で加熱溶融成形することを特徴とする有機系
光学材料の成形製造方法をも提供する。
を解決するために、第１には、3,3'-Diethyloxadicarbo
cyanine Iodide(DODCI) がマトリックス材料中に均一に
分散されていることを特徴とする、有機系光学材料を提
供する。 また、この出願の発明は、第２には、マトリッ
クス材料がポリメチルメタクリレート(PMMA)である上記
有機系光学材料を提供する。 さらに、この出願の発明
は、第３には、DODCI とマトリックス材料をその共通の
良溶媒に溶解した溶液を、この良溶媒と相溶性があり、
DODCI およびマトリックス材料に共通する貧溶媒と混合
して沈殿析出させ、得られた析出物を濾別して減圧乾燥
し、次いで粉砕して得られた粉末を真空加熱処理し、さ
らに真空下で加熱溶融成形することを特徴とする有機系
光学材料の成形製造方法をも提供する。
【０００８】以下、この発明の光学材料およびその製造
方法について、さらに詳細に説明する。すなわち、ま
ず、この発明の有機系光学材料に用いる物質は、3,3'-D
iethyloxadicarbocyanine Iodide(DODCI) であり、その
構造は化学式（１）に示すとおりのものである。
方法について、さらに詳細に説明する。すなわち、ま
ず、この発明の有機系光学材料に用いる物質は、3,3'-D
iethyloxadicarbocyanine Iodide(DODCI) であり、その
構造は化学式（１）に示すとおりのものである。
【化２】
【０００９】一方、マトリックス材料とは、DODCI を分
散し、保持する材料をいい、光学的性質や機能を有する
ものであっても、光学的性質や機能を有さないものであ
ってもよい。すなわちマトリックス材料としては、有機
高分子や液晶などがあげられる。
散し、保持する材料をいい、光学的性質や機能を有する
ものであっても、光学的性質や機能を有さないものであ
ってもよい。すなわちマトリックス材料としては、有機
高分子や液晶などがあげられる。
【００１０】このような有機高分子マトリックス材料の
具体例としては、ポリスチレン、ポリ（α−メチルスチ
レン）、ポリインデン、ポリ（４−メチル−１−ペンテ
ン）、ポリビニルピリジン、ポリビニルホルコール、ポ
リビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリ酢酸
ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニ
ルエチルエーテル、ポリビニルベンジルエーテル、ポリ
ビニルメチルケトン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾー
ル）、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）、ポリアクリル酸
メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸、ポリ
アクリロニトリル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタ
クリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリメタク
リル酸ベンジル、ポリメタクリル酸シクロヘキシル、ポ
リメタクリル酸、ポリメタクリル酸アミド、ポリメタク
リロニトリル、ポリアセトアルデヒド、ポリクロラー
ル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリカーボネイト類（ビスフェノール類＋炭
酸）、ポリ（ジエチレングリコール・ビスアリルカーボ
ネイト）類、６−ナイロン、６，６−ナイロン、１２−
ナイロン、６，１２−ナイロン、ポリアスパラギン酸エ
チル、ポリグルタミン酸エチル、ポリリジン、ポリプロ
リン、ポリ（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート）、メチ
ルセルロース、エチルセルロース、ベンジルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピル
セルロース、アセチルセルロース、セルローストリアセ
テート、セルローストリブチレート、アルキド樹脂（無
水フタル酸＋グリセリン）、脂肪酸変性アルキド樹脂
（脂肪酸＋無水フタル酸＋グリセリン）、不飽和ポリエ
ステル樹脂（無水マレイン酸＋無水フタル酸＋プロピレ
ングリコール）、エポキシ樹脂（ビスフェノール類＋エ
ピクロルヒドリン）、ポリウレタン樹脂、フェノール樹
脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、トルエン
樹脂、グアナミン樹脂などの樹脂、ポリ（フェニルメチ
ルシラン）などの有機ポリシラン、有機ポリゲルマンお
よびこれらの共重合・共重縮合体、および、二硫化炭
素、四フッ化炭素、エチルベンゼン、パーフルオロベン
ゼン、パーフルオロシクロヘキサン、トリメチルクロロ
シランなどの、通常では重合性のない化合物をプラズマ
重合して得た高分子化合物などを挙げることができる。
具体例としては、ポリスチレン、ポリ（α−メチルスチ
レン）、ポリインデン、ポリ（４−メチル−１−ペンテ
ン）、ポリビニルピリジン、ポリビニルホルコール、ポ
リビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリ酢酸
ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニ
ルエチルエーテル、ポリビニルベンジルエーテル、ポリ
ビニルメチルケトン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾー
ル）、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）、ポリアクリル酸
メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸、ポリ
アクリロニトリル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタ
クリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリメタク
リル酸ベンジル、ポリメタクリル酸シクロヘキシル、ポ
リメタクリル酸、ポリメタクリル酸アミド、ポリメタク
リロニトリル、ポリアセトアルデヒド、ポリクロラー
ル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリカーボネイト類（ビスフェノール類＋炭
酸）、ポリ（ジエチレングリコール・ビスアリルカーボ
ネイト）類、６−ナイロン、６，６−ナイロン、１２−
ナイロン、６，１２−ナイロン、ポリアスパラギン酸エ
チル、ポリグルタミン酸エチル、ポリリジン、ポリプロ
リン、ポリ（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート）、メチ
ルセルロース、エチルセルロース、ベンジルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピル
セルロース、アセチルセルロース、セルローストリアセ
テート、セルローストリブチレート、アルキド樹脂（無
水フタル酸＋グリセリン）、脂肪酸変性アルキド樹脂
（脂肪酸＋無水フタル酸＋グリセリン）、不飽和ポリエ
ステル樹脂（無水マレイン酸＋無水フタル酸＋プロピレ
ングリコール）、エポキシ樹脂（ビスフェノール類＋エ
ピクロルヒドリン）、ポリウレタン樹脂、フェノール樹
脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、トルエン
樹脂、グアナミン樹脂などの樹脂、ポリ（フェニルメチ
ルシラン）などの有機ポリシラン、有機ポリゲルマンお
よびこれらの共重合・共重縮合体、および、二硫化炭
素、四フッ化炭素、エチルベンゼン、パーフルオロベン
ゼン、パーフルオロシクロヘキサン、トリメチルクロロ
シランなどの、通常では重合性のない化合物をプラズマ
重合して得た高分子化合物などを挙げることができる。
【００１１】これらのマトリックス材料は、DODCI また
はその一部を、側鎖、架橋基、または共重合モノマーと
して、または重合開始末端として含有してもよい。ま
た、これら有機高分子化合物は数種類を混合して用いて
も良く、「ミクロ相分離」する組合せを利用することも
できる。
はその一部を、側鎖、架橋基、または共重合モノマーと
して、または重合開始末端として含有してもよい。ま
た、これら有機高分子化合物は数種類を混合して用いて
も良く、「ミクロ相分離」する組合せを利用することも
できる。
【００１２】マトリックス材料に用いられる液晶の具体
例としては、種々のコレステロール誘導体、４′−ｎ−
ブトキシベンジリデン−４−シアノアニリン、４′−ｎ
−ヘキシルベンジリデン−４−シアノアニリンなどの
４′−アルコキシベンジリデン−４−シアノアニリン
類、４′−エトキシベンジリデン−４−ｎ−ブチルアニ
リン、４′−メトキシベンジリデンアミノアゾベンゼ
ン、４−（４′−メトキシベンジリデン）アミノビフェ
ニル、４−（４′−メトキシベンジリデン）アミノスチ
ルベンなどの４′−アルコキシベンジリデンアニリン
類、４′−シアノベンジリデン−４−ｎ−ブチトキシア
ニリン、４′−シアノベンジリデン−４−ｎ−ヘキシル
オキシアニリンなどの４′−シアノベンジリデン−４−
アルコキシアニリン類、４′−ｎ−ブトキシカルボニル
オキシベンジリデン−４−メトキシアニリン、ｐ−カル
ボキシフェニルｎ−アミルカーボネート、ｎ−ヘプチル
４−（４′−エトキシフェノキシカルボニル）フェニル
カーボネートなどの炭酸エステル類、４−ｎ−ブチル安
息香酸４′−エトキシフェニル、４−ｎ−ブチル安息香
酸４′−オクチルオキシフェニル、４−ｎ−ペンチル安
息香酸４′−ヘキシルルオキシフェニルなどの４−アル
キルル安息香酸４′−アルコキシフェニルエステル類、
４，４′−ジ−ｎ−アミルオキシアゾキシベンゼン、
４，４′−ジ−ｎ−ノニルオキシアゾキシベンゼンなど
のアゾキシベンゼン誘導体、４−シアノ−４′−ｎ−オ
クチルビフェニル、４−シアノ−４′−ｎ−ドデシルビ
フェニルなどの４−シアノ−４′−アキルルルビフェニ
ル類などの液晶、および（２Ｓ，３Ｓ）−３−メチル−
２−クロロペンタノイック酸４′，４″−オクチルオキ
シビフェニル、４′−（２−メチルブチル）ビフェニル
−４−カルボン酸４−ヘキシルオキシフェニル、４′−
オクチルビフェニル−４−カルボン酸４−（２−メチル
ブチル）フェニルなどの強誘電性液晶を挙げることがで
きる。とくに3,3'-Diethyloxadicarbocyanine Iodide(D
ODCI) とポリメチルメタクリレート(PMMA)の組み合わせ
が、昇温によっても融解せず分解してしまうDODCI の特
性を膜中に保持しながら、高い光学特性と透明性を示す
ものとして最も好ましい。
例としては、種々のコレステロール誘導体、４′−ｎ−
ブトキシベンジリデン−４−シアノアニリン、４′−ｎ
−ヘキシルベンジリデン−４−シアノアニリンなどの
４′−アルコキシベンジリデン−４−シアノアニリン
類、４′−エトキシベンジリデン−４−ｎ−ブチルアニ
リン、４′−メトキシベンジリデンアミノアゾベンゼ
ン、４−（４′−メトキシベンジリデン）アミノビフェ
ニル、４−（４′−メトキシベンジリデン）アミノスチ
ルベンなどの４′−アルコキシベンジリデンアニリン
類、４′−シアノベンジリデン−４−ｎ−ブチトキシア
ニリン、４′−シアノベンジリデン−４−ｎ−ヘキシル
オキシアニリンなどの４′−シアノベンジリデン−４−
アルコキシアニリン類、４′−ｎ−ブトキシカルボニル
オキシベンジリデン−４−メトキシアニリン、ｐ−カル
ボキシフェニルｎ−アミルカーボネート、ｎ−ヘプチル
４−（４′−エトキシフェノキシカルボニル）フェニル
カーボネートなどの炭酸エステル類、４−ｎ−ブチル安
息香酸４′−エトキシフェニル、４−ｎ−ブチル安息香
酸４′−オクチルオキシフェニル、４−ｎ−ペンチル安
息香酸４′−ヘキシルルオキシフェニルなどの４−アル
キルル安息香酸４′−アルコキシフェニルエステル類、
４，４′−ジ−ｎ−アミルオキシアゾキシベンゼン、
４，４′−ジ−ｎ−ノニルオキシアゾキシベンゼンなど
のアゾキシベンゼン誘導体、４−シアノ−４′−ｎ−オ
クチルビフェニル、４−シアノ−４′−ｎ−ドデシルビ
フェニルなどの４−シアノ−４′−アキルルルビフェニ
ル類などの液晶、および（２Ｓ，３Ｓ）−３−メチル−
２−クロロペンタノイック酸４′，４″−オクチルオキ
シビフェニル、４′−（２−メチルブチル）ビフェニル
−４−カルボン酸４−ヘキシルオキシフェニル、４′−
オクチルビフェニル−４−カルボン酸４−（２−メチル
ブチル）フェニルなどの強誘電性液晶を挙げることがで
きる。とくに3,3'-Diethyloxadicarbocyanine Iodide(D
ODCI) とポリメチルメタクリレート(PMMA)の組み合わせ
が、昇温によっても融解せず分解してしまうDODCI の特
性を膜中に保持しながら、高い光学特性と透明性を示す
ものとして最も好ましい。
【００１３】以上のマトリックス材料を用いてDODCI を
均一に分散した有機系光学材料を、所要の形状にまで成
形製造するには、この発明では、これら材料の複数種の
ものを共通の良溶媒に溶解し、次いで得られた溶液を、
この良溶媒に相溶性があって、かつ、光学材料には共通
して貧溶媒である溶媒と混合し、再沈殿させて析出物を
得る。このような良溶媒あるいは貧溶媒としては、光学
材料の種類に応じて、たとえば以下のものから選択する
ことができる。
均一に分散した有機系光学材料を、所要の形状にまで成
形製造するには、この発明では、これら材料の複数種の
ものを共通の良溶媒に溶解し、次いで得られた溶液を、
この良溶媒に相溶性があって、かつ、光学材料には共通
して貧溶媒である溶媒と混合し、再沈殿させて析出物を
得る。このような良溶媒あるいは貧溶媒としては、光学
材料の種類に応じて、たとえば以下のものから選択する
ことができる。
【００１４】具体的にはメタノール、エタノール、イソ
プロピルアルコール、ｎ−ブタノール、アミルアルコー
ル、シクロヘキサノール、ベンジルアルコールなどのア
ルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、グリセリンなどの多価アルコール類、酢酸エチル、
酢酸ｎ−ブチル、酢酸アミル、酢酸イソプロピルなどの
エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ジ
エチルエーテル、ジブチルエーテル、メトキシエタノー
ル、エトキシエタノール、ブトキシエタノール、カルビ
トールなどのエーテル類、テトラヒドロフラン、１，４
−ジオキサンなどの環状エーテル類、ジクロロメタン、
クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、
１，１，２−トリクロロエタン、トリクレンなどのハロ
ゲン化炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、ク
ロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、ニトロベンゼ
ン、アニソール、α−クロロナフタレンなどの芳香族炭
化水素類、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタ
ン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素類、Ｎ，Ｎ−
ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミ
ド、ヘキサメチルホスホリックトリアミドなどのアミド
類、Ｎ−メチルピロリドンなどの環状アミド類、テトラ
メチル尿素、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン
などの尿素誘導体類、ジメチルスルホキシドなどのスル
ホキシド類、炭酸エチレン、炭酸プロピレンなどの炭酸
エステル類、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベン
ゾニトリルなどのニトリル類、ピリジン、キノリンなど
の含窒素複素環化合物類、トリエチルアミン、トリエタ
ノールアミン、ジエチルアミノアルコール、アニリンな
どのアミン類、などの他、水、ニトロメタン、二硫化炭
素、スルホランなどの溶剤を用いることができる。
プロピルアルコール、ｎ−ブタノール、アミルアルコー
ル、シクロヘキサノール、ベンジルアルコールなどのア
ルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、グリセリンなどの多価アルコール類、酢酸エチル、
酢酸ｎ−ブチル、酢酸アミル、酢酸イソプロピルなどの
エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ジ
エチルエーテル、ジブチルエーテル、メトキシエタノー
ル、エトキシエタノール、ブトキシエタノール、カルビ
トールなどのエーテル類、テトラヒドロフラン、１，４
−ジオキサンなどの環状エーテル類、ジクロロメタン、
クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、
１，１，２−トリクロロエタン、トリクレンなどのハロ
ゲン化炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、ク
ロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、ニトロベンゼ
ン、アニソール、α−クロロナフタレンなどの芳香族炭
化水素類、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタ
ン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素類、Ｎ，Ｎ−
ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミ
ド、ヘキサメチルホスホリックトリアミドなどのアミド
類、Ｎ−メチルピロリドンなどの環状アミド類、テトラ
メチル尿素、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン
などの尿素誘導体類、ジメチルスルホキシドなどのスル
ホキシド類、炭酸エチレン、炭酸プロピレンなどの炭酸
エステル類、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベン
ゾニトリルなどのニトリル類、ピリジン、キノリンなど
の含窒素複素環化合物類、トリエチルアミン、トリエタ
ノールアミン、ジエチルアミノアルコール、アニリンな
どのアミン類、などの他、水、ニトロメタン、二硫化炭
素、スルホランなどの溶剤を用いることができる。
【００１５】これらの溶剤は、また、複数の種類のもの
を混合して用いてもよい。なお、「良溶媒」、及び「貧
溶媒」の区分は相対的なものであり、溶質とする有機系
光学材料を特定した場合、その溶質の溶解度（一般に、
一定重量、又は容量の溶媒が溶かすことのできる溶質量
として定義される）を基準とした順列において、高い溶
解度を示す溶媒類が「良溶媒」であり、低い溶解度を示
す溶媒類が「貧溶媒」である。
を混合して用いてもよい。なお、「良溶媒」、及び「貧
溶媒」の区分は相対的なものであり、溶質とする有機系
光学材料を特定した場合、その溶質の溶解度（一般に、
一定重量、又は容量の溶媒が溶かすことのできる溶質量
として定義される）を基準とした順列において、高い溶
解度を示す溶媒類が「良溶媒」であり、低い溶解度を示
す溶媒類が「貧溶媒」である。
【００１６】次いで、この発明の方法においては、得ら
れた析出物を濾別し、たとえば１Ｐａ以下の減圧下に乾
燥し、外径１ｍｍ未満程度の小片となるように粉砕して
粉末とする。そして、より好ましくは１×１０-4Ｐａ以
下の真空下において加熱処理する。減圧乾燥、粉砕に
は、従来公知の手段が適宜に採用されることは言うまで
もない。また、その際の減圧条件や、粒径は、特に臨界
的なものではない。
れた析出物を濾別し、たとえば１Ｐａ以下の減圧下に乾
燥し、外径１ｍｍ未満程度の小片となるように粉砕して
粉末とする。そして、より好ましくは１×１０-4Ｐａ以
下の真空下において加熱処理する。減圧乾燥、粉砕に
は、従来公知の手段が適宜に採用されることは言うまで
もない。また、その際の減圧条件や、粒径は、特に臨界
的なものではない。
【００１７】ただ、粒径については、次の真空熱処理を
有効に行うためには外径１ｍｍ未満とするのが好適であ
ることが確認されている。もちろん、１ｍｍ以上であっ
ても、真空熱処理条件の変更によって対応可能でもあ
る。真空熱処理は、残留する溶媒を完全に除去すること
を目的としている。粉末中に残留する溶媒および吸着水
分等の揮発成分の有無を確認し、揮発成分の除去を完全
に行うには、粉末を超高真空下に置いて加熱した時に放
出される気体分子をイオン化し、質量分析装置で分析す
る方法を用いることができる。なお、この方法の詳細
は、特願平４−３６０２５２号出願の明細書にも記載さ
れている。
有効に行うためには外径１ｍｍ未満とするのが好適であ
ることが確認されている。もちろん、１ｍｍ以上であっ
ても、真空熱処理条件の変更によって対応可能でもあ
る。真空熱処理は、残留する溶媒を完全に除去すること
を目的としている。粉末中に残留する溶媒および吸着水
分等の揮発成分の有無を確認し、揮発成分の除去を完全
に行うには、粉末を超高真空下に置いて加熱した時に放
出される気体分子をイオン化し、質量分析装置で分析す
る方法を用いることができる。なお、この方法の詳細
は、特願平４−３６０２５２号出願の明細書にも記載さ
れている。
【００１８】このため、真空熱処理は、イオン化装置、
質量分析装置を備えた真空容器内において行うのが好ま
しい。次いで、真空熱処理された粉末は、真空下に加熱
溶融成形する。この成形は、すでに提案されている（特
開平４−９９６０９号）ように、たとえば１５０℃前後
の温度において、５０ｋｇ／ｃｍ2 の静水圧を１０分間
程度加えることにより行われる。この時、一方向のずり
応力を加えながら加圧するのが好適でもある。この加圧
処理より、光学薄膜等が得られることになる。
質量分析装置を備えた真空容器内において行うのが好ま
しい。次いで、真空熱処理された粉末は、真空下に加熱
溶融成形する。この成形は、すでに提案されている（特
開平４−９９６０９号）ように、たとえば１５０℃前後
の温度において、５０ｋｇ／ｃｍ2 の静水圧を１０分間
程度加えることにより行われる。この時、一方向のずり
応力を加えながら加圧するのが好適でもある。この加圧
処理より、光学薄膜等が得られることになる。
【００１９】成形製造は、より低温度で行われるので、
熱分解の心配はなく、気化しにくいDODCI と高分子化合
物との混合系であっても、高品質な光学材料の成形が可
能となる。以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明
について説明する。
熱分解の心配はなく、気化しにくいDODCI と高分子化合
物との混合系であっても、高品質な光学材料の成形が可
能となる。以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明
について説明する。
【００２０】
【００２２】３，３′−Diethyloxadicarbocyanine Iod
ide(DODCI)（窒素中、昇温速度１０度／分で測定した時
の熱分解開始温度２１５℃）とポリメチルメタクリレー
ト(PMMA)（１０ -4 Ｐａで加熱した時の熱分解温度１８０
℃）を１リットルのアセトンにDODCI を１０-3モル（４
８６．３５ｍｇ）、PMMAを１０-2モル（１００１．２ｍ
ｇ）でそれぞれ溶解し、充分に攪拌混合したのちに、攪
拌装置、または超音波振動装置により攪拌された１０リ
ットルのｎ−ヘキサン中に少量づつ滴下し、DODCI/PMMA
の共沈物を得る。
ide(DODCI)（窒素中、昇温速度１０度／分で測定した時
の熱分解開始温度２１５℃）とポリメチルメタクリレー
ト(PMMA)（１０ -4 Ｐａで加熱した時の熱分解温度１８０
℃）を１リットルのアセトンにDODCI を１０-3モル（４
８６．３５ｍｇ）、PMMAを１０-2モル（１００１．２ｍ
ｇ）でそれぞれ溶解し、充分に攪拌混合したのちに、攪
拌装置、または超音波振動装置により攪拌された１０リ
ットルのｎ−ヘキサン中に少量づつ滴下し、DODCI/PMMA
の共沈物を得る。
【００２３】得られた析出物を濾別し、減圧乾燥器によ
り１Ｐａ以下の減圧下で乾燥後、外径１ｍｍ未満の小片
になるよう粉砕して粉末化し、超高真空装置にて圧力が
１×１０-4Ｐａ以下になるまで、熱分解温度（１８０
℃）以下の１４０℃に保持して熱処理する。乾燥された
DODCI を含有するPMMA粉末は、ホットプレス法（特開平
４−９９６０９）により１５０℃の温度で、５０ｋｇ／
ｃｍ2 の静水圧により約１０分間真空中にて加熱・加圧
処理した。光学的に透明な薄膜が得られた。
り１Ｐａ以下の減圧下で乾燥後、外径１ｍｍ未満の小片
になるよう粉砕して粉末化し、超高真空装置にて圧力が
１×１０-4Ｐａ以下になるまで、熱分解温度（１８０
℃）以下の１４０℃に保持して熱処理する。乾燥された
DODCI を含有するPMMA粉末は、ホットプレス法（特開平
４−９９６０９）により１５０℃の温度で、５０ｋｇ／
ｃｍ2 の静水圧により約１０分間真空中にて加熱・加圧
処理した。光学的に透明な薄膜が得られた。
【００２４】この薄膜は、昇温により融解をせずに分解
に到るDODCI をPMMA中に分散させたものであって、光学
的に透明な薄膜としてこの発明によってはじめて実現さ
れたものである。図１は、この薄膜材料のＤＯＤＣＩの
吸収スペクトルである。
に到るDODCI をPMMA中に分散させたものであって、光学
的に透明な薄膜としてこの発明によってはじめて実現さ
れたものである。図１は、この薄膜材料のＤＯＤＣＩの
吸収スペクトルである。
【００２５】
【発明の効果】この発明により、以上詳しく説明した通
り、DODCI をマトリックス材料中に均一に分散した透明
な有機系光学材料が初めて得られた。また、この発明に
より、気化しにくい有機系光材料や熱分解しやすい材料
を容易に加工製造することがで き、高パワーレーザーに
耐久性のある膜に加工できる等の利点がある方法が提供
された。
り、DODCI をマトリックス材料中に均一に分散した透明
な有機系光学材料が初めて得られた。また、この発明に
より、気化しにくい有機系光材料や熱分解しやすい材料
を容易に加工製造することがで き、高パワーレーザーに
耐久性のある膜に加工できる等の利点がある方法が提供
された。
【図１】DODCI を均一に分散したPMMA薄膜の吸収スペク
トル図である。
トル図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 守谷 哲郎 茨城県つくば市梅園１−１−４ 通商産 業省工業技術院 電子技術総合研究所内 (72)発明者 田中 教雄 東京都足立区堀之内１丁目９番４号 大 日精化工業株式会社 東京製造事業所内 審査官 村上 騎見高 (56)参考文献 特開 平１−201315（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−76738（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−99609（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−306181（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08J 5/00 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (3)
- 【請求項１】 次式の3,3'-Diethyloxadicarbocyanine
Iodide（DODCI ）がマトリックス材料中に均一に分散さ
れていることを特徴とする有機系光学材料。 【化１】 - 【請求項２】 マトリックス材料がポリメチルメタクリ
レート(PMMA)であることを特徴とする、請求項１の有機
系光学材料。 - 【請求項３】 請求項１または２の有機系光学材料の製
造方法であって、DODCI とマトリックス材料をその共通
の良溶媒に溶解した溶液を、この良溶媒と相溶性があ
り、DODCI およびマトリックス材料に共通する貧溶媒と
混合して沈殿析出させ、得られた析出物を濾別して減圧
乾燥し、次いで粉砕して得られた粉末を真空加熱処理
し、さらに真空下で加熱溶融成形することを特徴とする
有機系光学材料の成形製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5052104A JP3072299B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 有機系光学材料とその成形製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5052104A JP3072299B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 有機系光学材料とその成形製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06263885A JPH06263885A (ja) | 1994-09-20 |
| JP3072299B2 true JP3072299B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=12905550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5052104A Expired - Lifetime JP3072299B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 有機系光学材料とその成形製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3072299B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3162313B2 (ja) | 1997-01-20 | 2001-04-25 | 工業技術院長 | 薄膜製造方法および薄膜製造装置 |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP5052104A patent/JP3072299B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06263885A (ja) | 1994-09-20 |
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