JP3399028B2 - 有機分子含有ガラスの処理方法 - Google Patents
有機分子含有ガラスの処理方法Info
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- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スズ鉛フツリン酸塩ガ
ラス中に有機分子を混合したガラスの処理方法に関する
ものであり、特に混合されている有機分子の配列制御を
可能にすることを意図し、その分子の機能を最大限に活
かす有機分子含有ガラスの処理方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】有機分子は、多種多様にわたりその存在
が知られており、その機能も多様化している。ある種の
ものは従来の応用範囲を越えて、光学材料、電子材料と
しての機能を期待されている。特に光学材料の分野にお
いては、レーザー発振媒体として必須の材料となってい
る。また非線形光学材料としては、高効率の波長変換材
料としての期待が高まっている。特に波長変換材料とし
ての応用を考えた場合、その分子の配列が重要になって
くる。なぜならば、波長変換に関係する非線形光学効果
は２次の非線形感受率に関係するが、この感受率は材料
の中心対称性がない材料にのみ存在する感受率であり、
有機分子の配列の仕方がそれを満たすようになっていな
ければならない。ある種の有機分子は中心対称性のない
形で単結晶化できるものもあるが、多くのものは分子と
しては大きな２次の非線形感受率を示しながらも、単結
晶化すると分子配列が中心対称性を持つようになってし
まうこともしばしばである。これを解決するために有機
高分子中に注目する分子を混合し、ポーリングと呼ばれ
る方法で高分子中に混合されている分子配列を揃えるこ
とが行われている。これは有機分子を混合してある有機
高分子をガラス転移点温度よりも高い温度に置き、その
状態である方向に電界印加し、有機分子の持つ分極に応
じた配列をさせる方法である（例えば「新・有機非線形
光学材料Ｉ」中西八郎他編集、株式会社ＣＭＣ、ｐ１１
３）。 【０００３】また、有機分子を有機高分子ではなくガラ
ス中に混合することも試みられている。この場合混合す
る有機物の分解を抑える必要があるため、低温でガラス
を作製する方法が採用され、ゾル−ゲル法によって得ら
れるガラスゲル中に色素を混合する方法が知られている
（例えば、A. Makishima, J. Am. Ceram. Soc., 68 (19
86) c-72 ）。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法での有機高分子中に有機分子を混合し、ポーリング
する方法に於いては、高分子の保持力が低いため、経時
的に変化し、混合した有機分子の配列がもとの状態に徐
々に近づくという重大な欠点があった。またゾル−ゲル
法で得られるガラスのガラス転移温度は数１００℃にな
るため、ポーリング温度として必要なガラス転移点以上
の温度での処理は、有機物の分解を招き、不可能であっ
た。 【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決し、有機
分子配列の経時的変化を最小にする有機分子含有ガラス
の処理方法を提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】請求項１の有機分子含有
ガラスの処理方法は、分極を持つ有機分子をスズ鉛フツ
リン酸塩ガラス中に混合したガラスを、該有機分子の分
解温度未満でガラス転移点以上の温度で電界を印加して
処理することにより、ガラス中に含まれる有機分子を特
定の方向に配列させることを特徴とする。 【０００７】本発明ではマトリクスとしては安定性に優
れたガラスを用いるのであるが、その素材として有機物
が分解しない領域の温度にガラス転移点を持つスズ鉛フ
ツリン酸塩ガラスを用いることとし、有機色素混合と同
時にあるいは混合後にポーリング処理を行う。 【０００８】 【作用】本発明によれば、マトリクスとして安定でかつ
堅いガラスを採用することにより、配列の経時的変化を
最小にする作用がある。またガラスとしてガラス転移点
が低いスズ鉛フツリン酸塩ガラスを用いるため、有機物
を分解させることなくポーリング処理が可能となる。 【０００９】 【実施例】以下に本発明を表、図面を用いてより具体的
に説明する。 【００１０】ガラスの組成として表１に示すものを用い
た。 【００１１】 【表１】 【００１２】各々の試薬（Ｐ2 Ｏ3 ，ＳｎＯ，Ｓｎ
Ｆ2 ，ＰｂＦ2 ，ＮＨ3 ＨＦ）を上記表１のガラス組成
になるように混合し、グラシーカーボンの坩堝に入れ、
この坩堝を電気炉で窒素雰囲気中で約５００℃に加熱
し、溶融を行った。その後電気炉より取り出し、引き続
き窒素雰囲気中で冷却し、温度が約２６０℃になるまで
冷却した。その温度に達したら坩堝の蓋を開け、有機材
料であるDisperse Red 1（化学式Ｃ16Ｈ22Ｎ4 Ｏ3 ）を
加えた。この温度ではガラスは溶融状態で攪拌混合が可
能であった。ガラスを攪拌混合した後、坩堝より融液を
ステンレス板上に流し出し、有機分子が分散したガラス
を得た。このガラスのガラス転移温度を熱分析装置で測
定したところ、１１０℃であった。 【００１３】得られたガラスを平板状に成形し、ポーリ
ングを行った。ポーリングはコロナポーリングと呼ばれ
ている方法を採用した。そのときの温度はガラス転移点
以上である１３０℃に試料全体を保ち、ポーリング電圧
は１５ｋＶを印加した。 【００１４】得られた試料の分光吸収特性を測定する
と、ポーリング前と後で図１に示すような変化が見られ
た。このことは永久双極子が平板の厚さ方向に配列する
ために、透過光の厚さ方向における吸収断面積が減少し
たためであると考えられる。この試料の経時変化を調べ
てみた。その結果１週間経過した後もポーリングした状
態は変化せず、安定に固定されていることがわかった。
このことは有機分子がガラスの網目中に強固に固定され
ている為と考えられる。 【００１５】 【発明の効果】本発明によれば永久双極子を持つ有機分
子をガラス中に混合し、ポーリングを行うことにより、
有機分子を特定の方向に配列することが可能となった。
またその安定性においても従来の高分子中に混合した場
合と比較すると、安定に保つことができる。
ラス中に有機分子を混合したガラスの処理方法に関する
ものであり、特に混合されている有機分子の配列制御を
可能にすることを意図し、その分子の機能を最大限に活
かす有機分子含有ガラスの処理方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】有機分子は、多種多様にわたりその存在
が知られており、その機能も多様化している。ある種の
ものは従来の応用範囲を越えて、光学材料、電子材料と
しての機能を期待されている。特に光学材料の分野にお
いては、レーザー発振媒体として必須の材料となってい
る。また非線形光学材料としては、高効率の波長変換材
料としての期待が高まっている。特に波長変換材料とし
ての応用を考えた場合、その分子の配列が重要になって
くる。なぜならば、波長変換に関係する非線形光学効果
は２次の非線形感受率に関係するが、この感受率は材料
の中心対称性がない材料にのみ存在する感受率であり、
有機分子の配列の仕方がそれを満たすようになっていな
ければならない。ある種の有機分子は中心対称性のない
形で単結晶化できるものもあるが、多くのものは分子と
しては大きな２次の非線形感受率を示しながらも、単結
晶化すると分子配列が中心対称性を持つようになってし
まうこともしばしばである。これを解決するために有機
高分子中に注目する分子を混合し、ポーリングと呼ばれ
る方法で高分子中に混合されている分子配列を揃えるこ
とが行われている。これは有機分子を混合してある有機
高分子をガラス転移点温度よりも高い温度に置き、その
状態である方向に電界印加し、有機分子の持つ分極に応
じた配列をさせる方法である（例えば「新・有機非線形
光学材料Ｉ」中西八郎他編集、株式会社ＣＭＣ、ｐ１１
３）。 【０００３】また、有機分子を有機高分子ではなくガラ
ス中に混合することも試みられている。この場合混合す
る有機物の分解を抑える必要があるため、低温でガラス
を作製する方法が採用され、ゾル−ゲル法によって得ら
れるガラスゲル中に色素を混合する方法が知られている
（例えば、A. Makishima, J. Am. Ceram. Soc., 68 (19
86) c-72 ）。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法での有機高分子中に有機分子を混合し、ポーリング
する方法に於いては、高分子の保持力が低いため、経時
的に変化し、混合した有機分子の配列がもとの状態に徐
々に近づくという重大な欠点があった。またゾル−ゲル
法で得られるガラスのガラス転移温度は数１００℃にな
るため、ポーリング温度として必要なガラス転移点以上
の温度での処理は、有機物の分解を招き、不可能であっ
た。 【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決し、有機
分子配列の経時的変化を最小にする有機分子含有ガラス
の処理方法を提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】請求項１の有機分子含有
ガラスの処理方法は、分極を持つ有機分子をスズ鉛フツ
リン酸塩ガラス中に混合したガラスを、該有機分子の分
解温度未満でガラス転移点以上の温度で電界を印加して
処理することにより、ガラス中に含まれる有機分子を特
定の方向に配列させることを特徴とする。 【０００７】本発明ではマトリクスとしては安定性に優
れたガラスを用いるのであるが、その素材として有機物
が分解しない領域の温度にガラス転移点を持つスズ鉛フ
ツリン酸塩ガラスを用いることとし、有機色素混合と同
時にあるいは混合後にポーリング処理を行う。 【０００８】 【作用】本発明によれば、マトリクスとして安定でかつ
堅いガラスを採用することにより、配列の経時的変化を
最小にする作用がある。またガラスとしてガラス転移点
が低いスズ鉛フツリン酸塩ガラスを用いるため、有機物
を分解させることなくポーリング処理が可能となる。 【０００９】 【実施例】以下に本発明を表、図面を用いてより具体的
に説明する。 【００１０】ガラスの組成として表１に示すものを用い
た。 【００１１】 【表１】 【００１２】各々の試薬（Ｐ2 Ｏ3 ，ＳｎＯ，Ｓｎ
Ｆ2 ，ＰｂＦ2 ，ＮＨ3 ＨＦ）を上記表１のガラス組成
になるように混合し、グラシーカーボンの坩堝に入れ、
この坩堝を電気炉で窒素雰囲気中で約５００℃に加熱
し、溶融を行った。その後電気炉より取り出し、引き続
き窒素雰囲気中で冷却し、温度が約２６０℃になるまで
冷却した。その温度に達したら坩堝の蓋を開け、有機材
料であるDisperse Red 1（化学式Ｃ16Ｈ22Ｎ4 Ｏ3 ）を
加えた。この温度ではガラスは溶融状態で攪拌混合が可
能であった。ガラスを攪拌混合した後、坩堝より融液を
ステンレス板上に流し出し、有機分子が分散したガラス
を得た。このガラスのガラス転移温度を熱分析装置で測
定したところ、１１０℃であった。 【００１３】得られたガラスを平板状に成形し、ポーリ
ングを行った。ポーリングはコロナポーリングと呼ばれ
ている方法を採用した。そのときの温度はガラス転移点
以上である１３０℃に試料全体を保ち、ポーリング電圧
は１５ｋＶを印加した。 【００１４】得られた試料の分光吸収特性を測定する
と、ポーリング前と後で図１に示すような変化が見られ
た。このことは永久双極子が平板の厚さ方向に配列する
ために、透過光の厚さ方向における吸収断面積が減少し
たためであると考えられる。この試料の経時変化を調べ
てみた。その結果１週間経過した後もポーリングした状
態は変化せず、安定に固定されていることがわかった。
このことは有機分子がガラスの網目中に強固に固定され
ている為と考えられる。 【００１５】 【発明の効果】本発明によれば永久双極子を持つ有機分
子をガラス中に混合し、ポーリングを行うことにより、
有機分子を特定の方向に配列することが可能となった。
またその安定性においても従来の高分子中に混合した場
合と比較すると、安定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に用いた有機分子混合ガラスの
分光吸収スペクトルを示すグラフである。 【符号の説明】 １：ポーリングを行う前のスペクトル。 ２：ポーリングを行った後のスペクトル。
分光吸収スペクトルを示すグラフである。 【符号の説明】 １：ポーリングを行う前のスペクトル。 ２：ポーリングを行った後のスペクトル。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−279076（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−95186（ＪＰ，Ａ)
Ｐ．Ａ．Ｔｉｃｋ，Ｗａｔｅｒ ｄｕ
ｒａｂｌｅ ｇｌａｓｓｅｓ ｗｉｔｈ
ｕｌｔｒａ ｌｏｗ ｍｅｌｔｉｎｇ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ，Ｐｈｙｓ
ｉｃｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
ｏｆ Ｇｌａｓｓｅｓ，1984年12月，Ｖ
ｏｌ．25，Ｎｏ．６，ｐ．149−154
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ｌ．，Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ−ｏｐｔｉｃ
ａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｌ
ｅａｄ−ｔｉｎ ｆｌｕｏｒｏｐｈｏｓ
ｐｈａｔｅ ｇｌａｓｓ ｃｏｎｔａｉ
ｎｉｎｇ ａｃｒｉｄｉｎｅ ｄｙｅ
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ｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｇ Ａ
ｍｅｒｉｃａ Ｂ，1987年６月，Ｖｏ
ｌ．４，Ｎｏ．６，ｐ．1030−1034
Ｋ．Ｄ．Ｓｉｎｇｅｒ ｅｔ ａ
ｌ．，Ｓｅｃｏｎｄ ｈａｒｍｏｎｉｃ
ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｐｏｌ
ｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒ ｆｉｌｍｓ，Ａ
ｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔ
ｔｅｒｓ，1986年８月４日，Ｖｏｌ.
49，Ｎｏ．５，ｐ．248−250
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C03C 1/00 - 14/00
C03B 32/00
G02F 2/00 - 7/00
ＷＰＩ
ＪＯＩＳ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 分極を持つ有機分子をスズ鉛フツリン酸
塩ガラス中に混合したガラスを、該有機分子の分解温度
未満でガラス転移点以上の温度で電界を印加して処理す
ることにより、ガラス中に含まれる有機分子を特定の方
向に配列させることを特徴とする有機分子含有ガラスの
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18395593A JP3399028B2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 有機分子含有ガラスの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18395593A JP3399028B2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 有機分子含有ガラスの処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0733477A JPH0733477A (ja) | 1995-02-03 |
| JP3399028B2 true JP3399028B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=16144746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18395593A Expired - Fee Related JP3399028B2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 有機分子含有ガラスの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3399028B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102162496B1 (ko) * | 2018-03-28 | 2020-10-07 | 주식회사 엘지화학 | 수지 조성물 |
| KR102162495B1 (ko) * | 2018-03-28 | 2020-10-07 | 주식회사 엘지화학 | 수지 조성물 |
-
1993
- 1993-07-26 JP JP18395593A patent/JP3399028B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Ｋ．Ｄ．Ｓｉｎｇｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｓｅｃｏｎｄ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｐｏｌｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒ ｆｉｌｍｓ，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９８６年８月４日，Ｖｏｌ．４９，Ｎｏ．５，ｐ．２４８−２５０ |
| Ｐ．Ａ．Ｔｉｃｋ，Ｗａｔｅｒ ｄｕｒａｂｌｅ ｇｌａｓｓｅｓ ｗｉｔｈ ｕｌｔｒａ ｌｏｗ ｍｅｌｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ，Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｇｌａｓｓｅｓ，１９８４年１２月，Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．６，ｐ．１４９−１５４ |
| Ｗ．Ｒ．Ｔｏｍｐｋｉｎ ｅｔ ａｌ．，Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ−ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｌｅａｄ−ｔｉｎ ｆｌｕｏｒｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｇｌａｓｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ａｃｒｉｄｉｎｅ ｄｙｅｓ，Ｊｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｇ Ａｍｅｒｉｃａ Ｂ，１９８７年６月，Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．６，ｐ．１０３０−１０３４ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0733477A (ja) | 1995-02-03 |
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Legal Events
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