JP3736823B2 - 機能性物質とその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、製造工程が簡単である機能性物質とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、２色以上のパターンからなる染色物は、ゼラチン染色法、顔料分散法などで製造されている。
【０００３】
ゼラチン染色法とは、次のような方法である。すなわち、ゼラチンを基板上に設け、光照射・現像により、所望のパターンを作り、これを染色する。これらの工程を必要とする色の数だけ繰り返し、目的とするパターンを形成する。
【０００４】
また、顔料分散法とは、次のような方法である。すなわち、光硬化性樹脂に染色顔料を分散させてインキを用意し、これを基体上に塗布し乾燥する。そして、所望のパターンに光照射・現像する。これらの工程を必要とする色の数だけ繰り返し、目的とするパターンを形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ゼラチン染色法の場合でも顔料分散法の場合でも、２色のパターンを得るためには１色ごとに染色したりインキを塗布したりする必要があり、製造工程が繁雑になるという問題があった。
【０００６】
また、これは染色物についてのみ生じる問題ではなく、二種類の系外物質が薄膜などの内部に選択的に取り込まれているその他の機能性物質の場合においても生じると考えられる。
【０００７】
したがって、本発明は、上記のような問題を解決することにあり、製造工程が簡単である機能性物質とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の機能性物質は、以上の目的を達成するために、光照射によりアミノ基が生成する官能基である−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ 1 Ｒ 2 （Ｒ 1 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールを、Ｒ 2 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールをそれぞれ示す。Ｒ 1 とＲ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基である−Ａｒ 1 −ＳＯ 2 −ＣＨ 2 ＣＯ−Ａｒ 2 （Ａｒ 1 はアリールまたは置換アリールを、Ａｒ 2 はアリールまたは置換アリールをそれぞれ示す。Ａｒ 1 とＡｒ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する機能性物質であって、その一部分で光照射によりアミノ基または有機酸基の一方が優先的に生成され且つこの優先的に生成された基と親和性を持つ染料が優先的に機能性物質内に取り込まれており、別の一部分で光照射によりアミノ基および有機酸基の両方が生成され且つアミノ基と親和性を持つ染料および有機酸基と親和性を持つ染料の両方が機能性物質内に取り込まれているように構成した。
【０００９】
また、本発明の機能性物質は、光光照射によりアミノ基が生成する官能基である−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ 1 Ｒ 2 （Ｒ 1 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールを、Ｒ 2 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールをそれぞれ示す。Ｒ 1 とＲ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基である−Ａｒ 1 −ＳＯ 2 −ＣＨ 2 ＣＯ−Ａｒ 2 （Ａｒ 1 はアリールまたは置換アリールを、Ａｒ 2 はアリールまたは置換アリールをそれぞれ示す。Ａｒ 1 とＡｒ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する機能性物質であって、その一部分で光照射によりアミノ基が優先的に生成され且つアミノ基と親和性を持つ染料が優先的に機能性物質内に取り込まれており、別の一部分で光照射により有機酸基が優先的に生成され且つ有機酸基と親和性を持つ染料が優先的に機能性物質内に取り込まれているように構成した。
【００１０】
上記構成において、光照射によりアミノ基が生成する官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基を共に有する高分子物質の代わりに、光照射によりアミノ基が生成する官能基を有する高分子物質と光照射により有機酸基が生成する官能基を有する高分子物質との混合物を用いるようにしてもよい。
【００１４】
また、上記構成において、機能性物質の形態が薄膜であってもよい。
【００１５】
また、上記構成において、機能性物質の形態が繊維であってもよい。
【００１６】
本発明の機能性物質の製造方法は、光照射によりアミノ基が生成する官能基である−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ 1 Ｒ 2 （Ｒ 1 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールを、Ｒ 2 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールをそれぞれ示す。Ｒ 1 とＲ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基である−Ａｒ 1 −ＳＯ 2 −ＣＨ 2 ＣＯ−Ａｒ 2 （Ａｒ 1 はアリールまたは置換アリールを、Ａｒ 2 はアリールまたは置換アリールをそれぞれ示す。Ａｒ 1 とＡｒ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する出発物質について、その一部分をアミノ基または有機酸基の一方が優先的に生成するように光照射し、別の一部分をアミノ基および有機酸基の両方が生成するように光照射して光照射後物質を得た後、アミノ基と親和性を持つ染料および有機酸基と親和性を持つ染料の両方を含む溶液と接触させることにより、光照射によりアミノ基または有機酸基の一方が優先的に生成された部分では優先的に生成された基と親和性を持つ染料を優先的に光照射後物質内に取り込み、光照射によりアミノ基および有機酸基の両方が生成された部分ではアミノ基と親和性を持つ染料および有機酸基と親和性を持つ染料の両方を光照射後物質内に取り込んで機能性物質を得るように構成した。
【００１７】
また、本発明の機能性物質の製造方法は、光照射によりアミノ基が生成する官能基である−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ 1 Ｒ 2 （Ｒ 1 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールを、Ｒ 2 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールをそれぞれ示す。Ｒ 1 とＲ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基である−Ａｒ 1 −ＳＯ 2 −ＣＨ 2 ＣＯ−Ａｒ 2 （Ａｒ 1 はアリールまたは置換アリールを、Ａｒ 2 はアリールまたは置換アリールをそれぞれ示す。Ａｒ 1 とＡｒ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する出発物質について、その一部分をアミノ基が優先的に生成するように光照射し、別の一部分を有機酸基が優先的に生成するように光照射して光照射後物質を得た後、アミノ基と親和性を持つ染料および有機酸基と親和性を持つ染料の両方を含む溶液と接触させることにより、光照射によりアミノ基が優先的に生成された部分ではアミノ基と親和性を持つ染料を優先的に光照射後物質内に取り込み、光照射により有機酸基が優先的に生成された部分では有機酸基と親和性を持つ染料を優先的に光照射後物質内に取り込んで機能性物質を得るように構成した。
【００１８】
上記製造方法の構成において、光照射によりアミノ基が生成する官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基を共に有する高分子物質の代わりに、光照射によりアミノ基が生成する官能基を有する高分子物質と光照射により有機酸基が生成する官能基を有する高分子物質とを混合した物を用いてもよい。
【００２２】
また、上記製造方法の構成において、機能性物質の形態が薄膜であってもよい。
【００２３】
また、上記製造方法の構成において、機能性物質の形態が繊維であってもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明をさらに詳しく説明する。
【００２５】
図１は本発明の機能性物質の製造方法の一実施例を示す断面図、図２および図３は本発明の機能性物質の製造方法の他の実施例を示す断面図である。
【００２６】
図中、１は高分子薄膜、２は基材、３は光照射、４はフォトマスク、５はアミノ基が優先的に生成した部分、６はアミノ基および有機酸基の両方が生成した部分、７は光照射後薄膜、８はＡ・Ｂ染料混合染色液、９は主にＡ染料による染色部分、１０はＡおよびＢ染料による染色部分、１１は有機酸基が優先的に生成した部分、１２は主にＢ染料による染色部分をそれぞれ示す。
【００２７】
図１に示す機能性物質の製造方法は、光照射によりアミノ基が生成する官能基（以下、「光塩基発生基」という。）と光照射により有機酸基が生成する官能基（以下、「光酸発生基」という。）を共に有する高分子物質を有効成分として含有する薄膜（以下、「高分子薄膜１」という。）を出発物質とし、その一部分をアミノ基が優先的に生成した部分５が形成されるように光照射３し（図１Ａ，Ｂ参照）、別の一部分をアミノ基および有機酸基の両方が生成した部分６が形成されるように光照射３して光照射後物質、すなわち光照射後薄膜７を得た後（図１Ｃ，Ｄ参照）、アミノ基と親和性を持つＡ染料および有機酸基と親和性を持つＢ染料の両方を含むＡ・Ｂ染料混合染色液８と接触させることにより（図１Ｅ参照）、光照射によりアミノ基が優先的に生成された部分ではＡ染料を優先的に光照射後薄膜７内に取り込み主にＡ染料による染色部分９を形成し、光照射によりアミノ基および有機酸基の両方が生成された部分ではＡおよびＢ染料を光照射後薄膜７内に取り込みＡおよびＢ染料による染色部分１０を形成するものである（図１Ｆ参照）。
【００２８】
本発明は、光塩基発生基と光酸発生基の組み合わせ、各光源波長とその照射量を機能性物質を製造するパラメータとして選定することにより、アミノ基や有機酸基について目的の生成状態を作りだす。図１に示す機能性物質の製造方法についていえば、以下のようになる。つまり、高分子薄膜１中の光塩基発生基と光酸発生基については、光照射３によって光酸発生基に吸収された光エネルギーがそのまま自らの化学変換に用いられず、光塩基発生基にエネルギー移動を起こし優先的に光塩基発生基の化学変換が進むような組み合せがある。この場合、ある波長および照射量の光照射３ではアミノ基が優先的に生成され、さらに照射量が増えると有機酸基とアミノ基の両方が生成されるようになる。したがって、このような組合せの光塩基発生基と光酸発生基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する薄膜について部分的に差をつけるように照射量を選定すると、アミノ基が優先的に生成した部分５とアミノ基および有機酸基の両方が生成した部分６とを有する光照射後薄膜７が得られる。そのアミノ基と親和性を持つＡ染料および有機酸基と親和性を持つＢ染料の両方を含むＡ・Ｂ染料混合染色液８と光照射後薄膜７とを一度接触させるだけで、主にＡ染料による染色部分９とＡおよびＢ染料による染色部分１０とを有する機能性物質を得ることができるのである。
【００２９】
本発明において、有機酸基とは、カルボン酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基、リン酸基の少なくとも１種以上が高分子物質の主鎖または側鎖に化学結合されたものを指す。
【００３０】
光塩基発生基の一例としては、−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ1Ｒ2で表されるものがある。側鎖に−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ1Ｒ2を持つ高分子物質に対して光照射すると、脱炭酸後、主鎖ラジカルとイミノラジカルが再結合して、−Ｎ＝ＣＲ1Ｒ2に変換される。この化合物は、空気中の水分により容易に加水分解し、−ＮＨ2に変換される。加水分解を酸性水溶液中で行うとアンモニオ基（−ＮＨ4 +Ｘ-（Ｘはハロゲン基））となる。ここで、Ｒ1はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールを、Ｒ2はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールをそれぞれ示す。具体的には、アルキル基としてメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基が特に望ましい。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基が特に望ましい。Ｒ1とＲ2とは同じであっても異なってもよい。なお、−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ1Ｒ2で表される光塩基発生基の場合、光照射後にそのまま放置しておくだけでも空気中の水分で加水分解が行なわれるが、光照射後に希酸や水中へ浸漬したりあるいは飽和した酸の気体や水蒸気で充たされた密閉容器内に載置したりして故意に加水分解させることもできる。
【００３１】
光塩基発生基を有する高分子物質を得る方法としては、光塩基発生基を分子の一部に有するモノマーを合成し重合する方法がある。重合方法は、ラジカル重合、イオン重合、プラズマ重合、縮重合など一般的な方法が適用可能である。また、その他のモノマーと共重合することにより、強度、耐熱性、加工性をさらに向上させることができる。
【００３２】
光塩基発生基を有する高分子物質を得るためのモノマーとしては、光塩基発生基を分子たとえばＲ3−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ1Ｒ2がある。ここで、Ｒ3はビニル基、置換ビニル基を示す。その具体例としては、Ｏ−アクリロイルアセトフェノンオキシム、Ｏ−アクリロイルアセトナフトンオキシムなどがある。
【００３３】
また、光塩基発生基を有する高分子物質を得る他の方法としては、光塩基発生基を高分子物質に化学修飾する方法がある。
【００３４】
光酸発生基の一例としては、−Ａｒ1−ＳＯ2−ＣＨ2ＣＯ−Ａｒ2で表わされるものがある。側鎖に−Ａｒ1−ＳＯ2−ＣＨ2ＣＯ−Ａｒ2を持つ高分子に対して光照射すると、−ＳＯ2−ＣＨ2の結合が開裂しスルフィン酸またはスルフォン酸となる。ここでＡｒ1はアリールまたは置換アリールを、Ａｒ2はアリールまたは置換アリールをそれぞれ示す。具体的には、アリール基としては、フェニル基が特に望ましい。Ａｒ1とＡｒ2とは同じであっても異なってもよい。
【００３５】
光酸発生基を有する高分子物質を得る方法としては、光酸発生基を分子の一部に有するモノマーを合成し重合する方法がある。重合方法は、ラジカル重合、イオン重合、プラズマ重合、縮重合など一般的な方法が適用可能である。また、その他のモノマーと共重合することにより、強度、耐熱性、加工性をさらに向上させることができる。
【００３６】
光酸発生基を有する高分子物質を得るためのモノマーとしては、たとえばｐ−フェナシルスルホニルスチレンなどがある。
【００３７】
また、光酸発生基を有する高分子物質を得る他の方法としては、光酸発生基を高分子物質に化学修飾する方法がある。
【００３８】
高分子薄膜１は、上記の方法でつくった高分子物質を溶剤に溶解させ、スピンコーティング法、デイップコーティング法、印刷法、スパッタリング法や真空蒸着法で形成するとよい。高分子薄膜１の厚みとしては、0.1〜50μmが好ましい。0.1μmに満たないと、染色しても色濃度が低すぎ、また、50μmを越えると、光照射時に光が表面部分だけで吸収され、高分子薄膜１内部にアミノ基や有機酸基が生成しないからである。
【００３９】
また、高分子薄膜１は、ガラス、高分子、金属、セラミック、あるいはこれらの複合材などの基材２上に形成するとよい。基材２の条件としては、特に限定されず、形状が平面のものだけでなく、三次元的な凹凸を有するものであってもよい。なお、形状が平面でない場合は、光照射の方法も三次元的に行う必要がある。また、基材２の上に高分子薄膜１を形成するのではなく、基材２が高分子薄膜１を兼ねるようにするために、基材２として高分子物質からなるものを用いてもよい。
【００４０】
光照射３に用いる光源は、官能基の吸収波長域などから決められ、高圧水銀灯や超高圧水銀灯、エキシマレーザーなどを用いるとよい。光照射３の雰囲気は、空気下、不活性ガス雰囲気下、減圧下のいずれか適当なものを選ぶとよい。また、光照射３を部分的に行うには、所望のパターン形状を有するフォトマスク４を介して露光すればよい。このフォトマスク４の使用には、１種類のフォトマスク４を介して部分的に露光した後にフォトマスク４無しで再び全面的に露光する場合、あるいはその逆、１種類のフォトマスク４を介して部分的に露光した後にフォトマスク４の位置をずらして別の部分を露光する場合、フォトマスク４を介して部分的に露光した後に別のフォトマスク４を介して別の部分を露光する場合などがある。また、レーザーを光源として用いる場合には、直接パターンを描画してもよい。また、光照射の際の感度不足を補うために、増感剤を高分子薄膜１に添加してもよい。
【００４１】
染料の親和性については、たとえば、アミノ基には酸性染料が高く、有機酸基にはカチオン染料が高い。また、光照射後薄膜７を染色液と接触させる方法としては、図１Ｅに示す浸漬法のほか、噴霧法、塗布法などがある。また、染色液は、染料、溶媒からなり、必要に応じて界面活性剤やＰＨ調整剤などの染色助剤を加える。
【００４２】
なお、図１は本発明の機能性物質の製造方法の一実施例を示したもので、本発明はこれに限定されない。たとえば、高分子薄膜１中の光塩基発生基と光酸発生基については、光照射３によって光塩基発生基に吸収された光エネルギーがそのまま自らの化学変換に用いられず、光酸発生基にエネルギー移動を起こし優先的に光酸発生基の化学変換が進むような組合せがある。この場合、ある波長および照射量の光照射３では有機酸基が優先的に生成され、さらに照射量が増えると有機酸基とアミノ基の両方が生成されるようになる。したがって、このような組合せの光塩基発生基と光酸発生基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する薄膜について部分的に差をつけるように照射量を選定し、有機酸基が優先的に生成した部分１１とアミノ基および有機酸基の両方が生成した部分６とを有する光照射後薄膜７を得るようにしてもよい（図２Ａ〜Ｄ参照）。この後、アミノ基と親和性を持つＡ染料および有機酸基と親和性を持つＢ染料の両方を含むＡ・Ｂ染料混合染色液８と接触させることにより（図２Ｅ参照）、光照射により有機酸基が優先的に生成された部分ではＢ染料を優先的に光照射後薄膜７内に取り込み主にＢ染料による染色部分１２を形成し、光照射によりアミノ基および有機酸基の両方が生成された部分ではＡおよびＢ染料を光照射後薄膜７内に取り込みＡおよびＢ染料による染色部分１０を形成することができる（図２Ｆ参照）。
【００４３】
また、光塩基発生基と光酸発生基の組み合わせ、高分子薄膜１の一部分を照射する光源波長とその照射量、別の一部分を照射する光源波長とその照射量を選定することにより、高分子薄膜１の一部分をアミノ基が優先的に生成するように光照射し、別の一部分を有機酸基が優先的に生成するように光照射してもよい。すなわち、光塩基発生基と光酸発生基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する高分子薄膜１について、その一部分をアミノ基が優先的に生成した部分５が形成されるように光照射３し（図３Ａ，Ｂ参照）、別の一部分を有機酸基が優先的に生成した部分１１が形成されるように光照射３して光照射後薄膜７を得た後（図３Ｃ，Ｄ参照）、アミノ基と親和性を持つＡ染料および有機酸基と親和性を持つＢ染料の両方を含むＡ・Ｂ染料混合染色液８と接触させることにより（図３Ｅ参照）、光照射によりアミノ基が優先的に生成された部分ではＡ染料を優先的に光照射後薄膜７内に取り込み主にＡ染料による染色部分９を形成し、光照射により有機酸基が優先的に生成された部分ではＢ染料を優先的に光照射後薄膜７内に取り込み主にＢ染料による染色部分１２を形成する（図３Ｆ参照）。
【００４４】
また、光塩基発生基と光酸発生基を共に有する高分子物質の代わりに、光塩基発生基を有する高分子物質と光酸発生基を有する高分子物質とを混合した物を用いてもよい。
【００４６】
また、機能性物質の形態は上記のような薄膜に限定されず、繊維であってもよい。たとえば、光塩基発生基と光酸発生基を共に有する高分子物質、あるいは光塩基発生基を有する高分子物質と光酸発生基を有する高分子物質とを混合した物を有効成分として含有する高分子繊維を出発物質として用いる。また、繊維状の基材２の周囲を高分子薄膜１でコートしてもよい。
【００４７】
【実施例】
Ｏ−アクリロイルアセトフェノンオキシム（ＡＰＰＯ）とフェナシルスルホニルスチレン（ＰＳＳｔ）、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）を脱気下ベンゼン中でラジカル重合し、再沈殿により精製することによって、平均分子量４５０００の高分子物質を得た。高分子中の各モノマーの比率は1Ｈ−ＮＭＲスペクトル積分比により、ＡＰＰＯ：ＰＳＳｔ：ＭＭＡ＝２５：４６：２９であった。この高分子物質をジエチレングレコールジメチルエーテルに溶解し、スピンコーターでガラス基板上に塗布してオーブン中にて８５℃で２０分乾燥し、膜厚０．２２μｍの高分子薄膜を得た。
【００４８】
次に、空気下で高圧水銀灯によって高分子薄膜を光照射した。照射する光は、強度が２５４ｎｍにおいて２．７２ｍｗ／ｃｍ2、３６６ｎｍにおいて４．１５ｍｗ／ｃｍ2となるものであった。
【００４９】
次に、水蒸気飽和密封容器に室温で１０分置いた後、この基板を染色液に室温で３分間浸漬して機能性物質を得た。染色液は、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ．Ｂｌｕｅ ４０とＣ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ ２をそれぞれ０．１１Ｍ含む混合溶媒（テトラヒドロフラン：メタノール：水＝３：３：４）であった。
【００５０】
図４は得られた機能性物質について各染料の最大吸収波長である４４１ｎｍと６３１ｎｍの吸光度を測定した結果と照射時間との関係を示したものである。この図から照射時間が１０分間までの場合はＣ．Ｉ．Ａｃｉｄ．Ｂｌｕｅ ４０による６３１ｎｍの吸収のみが大きく、照射時間が１５分以上の場合はＣ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ ２による４４１ｎｍの吸収も増えてくることがわかる。
【００５１】
図４に示す特性に基づき、上記したようにガラス基板上に高分子薄膜を塗布形成した後、ストライプパターンのメタルマスクで覆い、空気下で高圧水銀灯によって高分子薄膜を部分的に１０分光照射し、続いてメタルマスクをずらせて、２５分高分子薄膜全体に光照射してみたところ、染色後に得られた機能性物質は、照射時間が１０分であった部分は青に近く、照射時間が２５分であった部分は黄色がかった緑色を呈し、二色パターンに綺麗に染色されていた。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の機能性物質とその製造方法は、以上のとおりの構成を有するので、次のような優れた効果を有する。
【００５３】
すなわち、出発物質に光照射して光照射後物質を得た後、二種類の系外物質を含む溶液に一度接触させるだけで系外物質を光照射後物質内に選択的に取り込むことができるので、機能性物質の製造工程が簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の機能性物質の製造方法の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の機能性物質の製造方法の他の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の機能性物質の製造方法の他の実施例を示す断面図である。
【図４】機能性物質中に取り込まれた染料の最大吸収波長の吸光度と照射時間との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 高分子薄膜
２ 基材
３ 光照射
４ フォトマスク
５ アミノ基が優先的に生成した部分
６ アミノ基および有機酸基の両方が生成した部分
７ 光照射後薄膜
８ Ａ・Ｂ染料混合染色液
９ 主にＡ染料による染色部分
１０ ＡおよびＢ染料による染色部分
１１ 有機酸基が優先的に生成した部分
１２ 主にＢ染料による染色部分
【発明の属する技術の分野】
本発明は、製造工程が簡単である機能性物質とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、２色以上のパターンからなる染色物は、ゼラチン染色法、顔料分散法などで製造されている。
【０００３】
ゼラチン染色法とは、次のような方法である。すなわち、ゼラチンを基板上に設け、光照射・現像により、所望のパターンを作り、これを染色する。これらの工程を必要とする色の数だけ繰り返し、目的とするパターンを形成する。
【０００４】
また、顔料分散法とは、次のような方法である。すなわち、光硬化性樹脂に染色顔料を分散させてインキを用意し、これを基体上に塗布し乾燥する。そして、所望のパターンに光照射・現像する。これらの工程を必要とする色の数だけ繰り返し、目的とするパターンを形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ゼラチン染色法の場合でも顔料分散法の場合でも、２色のパターンを得るためには１色ごとに染色したりインキを塗布したりする必要があり、製造工程が繁雑になるという問題があった。
【０００６】
また、これは染色物についてのみ生じる問題ではなく、二種類の系外物質が薄膜などの内部に選択的に取り込まれているその他の機能性物質の場合においても生じると考えられる。
【０００７】
したがって、本発明は、上記のような問題を解決することにあり、製造工程が簡単である機能性物質とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の機能性物質は、以上の目的を達成するために、光照射によりアミノ基が生成する官能基である−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ 1 Ｒ 2 （Ｒ 1 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールを、Ｒ 2 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールをそれぞれ示す。Ｒ 1 とＲ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基である−Ａｒ 1 −ＳＯ 2 −ＣＨ 2 ＣＯ−Ａｒ 2 （Ａｒ 1 はアリールまたは置換アリールを、Ａｒ 2 はアリールまたは置換アリールをそれぞれ示す。Ａｒ 1 とＡｒ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する機能性物質であって、その一部分で光照射によりアミノ基または有機酸基の一方が優先的に生成され且つこの優先的に生成された基と親和性を持つ染料が優先的に機能性物質内に取り込まれており、別の一部分で光照射によりアミノ基および有機酸基の両方が生成され且つアミノ基と親和性を持つ染料および有機酸基と親和性を持つ染料の両方が機能性物質内に取り込まれているように構成した。
【０００９】
また、本発明の機能性物質は、光光照射によりアミノ基が生成する官能基である−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ 1 Ｒ 2 （Ｒ 1 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールを、Ｒ 2 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールをそれぞれ示す。Ｒ 1 とＲ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基である−Ａｒ 1 −ＳＯ 2 −ＣＨ 2 ＣＯ−Ａｒ 2 （Ａｒ 1 はアリールまたは置換アリールを、Ａｒ 2 はアリールまたは置換アリールをそれぞれ示す。Ａｒ 1 とＡｒ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する機能性物質であって、その一部分で光照射によりアミノ基が優先的に生成され且つアミノ基と親和性を持つ染料が優先的に機能性物質内に取り込まれており、別の一部分で光照射により有機酸基が優先的に生成され且つ有機酸基と親和性を持つ染料が優先的に機能性物質内に取り込まれているように構成した。
【００１０】
上記構成において、光照射によりアミノ基が生成する官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基を共に有する高分子物質の代わりに、光照射によりアミノ基が生成する官能基を有する高分子物質と光照射により有機酸基が生成する官能基を有する高分子物質との混合物を用いるようにしてもよい。
【００１４】
また、上記構成において、機能性物質の形態が薄膜であってもよい。
【００１５】
また、上記構成において、機能性物質の形態が繊維であってもよい。
【００１６】
本発明の機能性物質の製造方法は、光照射によりアミノ基が生成する官能基である−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ 1 Ｒ 2 （Ｒ 1 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールを、Ｒ 2 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールをそれぞれ示す。Ｒ 1 とＲ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基である−Ａｒ 1 −ＳＯ 2 −ＣＨ 2 ＣＯ−Ａｒ 2 （Ａｒ 1 はアリールまたは置換アリールを、Ａｒ 2 はアリールまたは置換アリールをそれぞれ示す。Ａｒ 1 とＡｒ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する出発物質について、その一部分をアミノ基または有機酸基の一方が優先的に生成するように光照射し、別の一部分をアミノ基および有機酸基の両方が生成するように光照射して光照射後物質を得た後、アミノ基と親和性を持つ染料および有機酸基と親和性を持つ染料の両方を含む溶液と接触させることにより、光照射によりアミノ基または有機酸基の一方が優先的に生成された部分では優先的に生成された基と親和性を持つ染料を優先的に光照射後物質内に取り込み、光照射によりアミノ基および有機酸基の両方が生成された部分ではアミノ基と親和性を持つ染料および有機酸基と親和性を持つ染料の両方を光照射後物質内に取り込んで機能性物質を得るように構成した。
【００１７】
また、本発明の機能性物質の製造方法は、光照射によりアミノ基が生成する官能基である−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ 1 Ｒ 2 （Ｒ 1 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールを、Ｒ 2 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールをそれぞれ示す。Ｒ 1 とＲ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基である−Ａｒ 1 −ＳＯ 2 −ＣＨ 2 ＣＯ−Ａｒ 2 （Ａｒ 1 はアリールまたは置換アリールを、Ａｒ 2 はアリールまたは置換アリールをそれぞれ示す。Ａｒ 1 とＡｒ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する出発物質について、その一部分をアミノ基が優先的に生成するように光照射し、別の一部分を有機酸基が優先的に生成するように光照射して光照射後物質を得た後、アミノ基と親和性を持つ染料および有機酸基と親和性を持つ染料の両方を含む溶液と接触させることにより、光照射によりアミノ基が優先的に生成された部分ではアミノ基と親和性を持つ染料を優先的に光照射後物質内に取り込み、光照射により有機酸基が優先的に生成された部分では有機酸基と親和性を持つ染料を優先的に光照射後物質内に取り込んで機能性物質を得るように構成した。
【００１８】
上記製造方法の構成において、光照射によりアミノ基が生成する官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基を共に有する高分子物質の代わりに、光照射によりアミノ基が生成する官能基を有する高分子物質と光照射により有機酸基が生成する官能基を有する高分子物質とを混合した物を用いてもよい。
【００２２】
また、上記製造方法の構成において、機能性物質の形態が薄膜であってもよい。
【００２３】
また、上記製造方法の構成において、機能性物質の形態が繊維であってもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明をさらに詳しく説明する。
【００２５】
図１は本発明の機能性物質の製造方法の一実施例を示す断面図、図２および図３は本発明の機能性物質の製造方法の他の実施例を示す断面図である。
【００２６】
図中、１は高分子薄膜、２は基材、３は光照射、４はフォトマスク、５はアミノ基が優先的に生成した部分、６はアミノ基および有機酸基の両方が生成した部分、７は光照射後薄膜、８はＡ・Ｂ染料混合染色液、９は主にＡ染料による染色部分、１０はＡおよびＢ染料による染色部分、１１は有機酸基が優先的に生成した部分、１２は主にＢ染料による染色部分をそれぞれ示す。
【００２７】
図１に示す機能性物質の製造方法は、光照射によりアミノ基が生成する官能基（以下、「光塩基発生基」という。）と光照射により有機酸基が生成する官能基（以下、「光酸発生基」という。）を共に有する高分子物質を有効成分として含有する薄膜（以下、「高分子薄膜１」という。）を出発物質とし、その一部分をアミノ基が優先的に生成した部分５が形成されるように光照射３し（図１Ａ，Ｂ参照）、別の一部分をアミノ基および有機酸基の両方が生成した部分６が形成されるように光照射３して光照射後物質、すなわち光照射後薄膜７を得た後（図１Ｃ，Ｄ参照）、アミノ基と親和性を持つＡ染料および有機酸基と親和性を持つＢ染料の両方を含むＡ・Ｂ染料混合染色液８と接触させることにより（図１Ｅ参照）、光照射によりアミノ基が優先的に生成された部分ではＡ染料を優先的に光照射後薄膜７内に取り込み主にＡ染料による染色部分９を形成し、光照射によりアミノ基および有機酸基の両方が生成された部分ではＡおよびＢ染料を光照射後薄膜７内に取り込みＡおよびＢ染料による染色部分１０を形成するものである（図１Ｆ参照）。
【００２８】
本発明は、光塩基発生基と光酸発生基の組み合わせ、各光源波長とその照射量を機能性物質を製造するパラメータとして選定することにより、アミノ基や有機酸基について目的の生成状態を作りだす。図１に示す機能性物質の製造方法についていえば、以下のようになる。つまり、高分子薄膜１中の光塩基発生基と光酸発生基については、光照射３によって光酸発生基に吸収された光エネルギーがそのまま自らの化学変換に用いられず、光塩基発生基にエネルギー移動を起こし優先的に光塩基発生基の化学変換が進むような組み合せがある。この場合、ある波長および照射量の光照射３ではアミノ基が優先的に生成され、さらに照射量が増えると有機酸基とアミノ基の両方が生成されるようになる。したがって、このような組合せの光塩基発生基と光酸発生基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する薄膜について部分的に差をつけるように照射量を選定すると、アミノ基が優先的に生成した部分５とアミノ基および有機酸基の両方が生成した部分６とを有する光照射後薄膜７が得られる。そのアミノ基と親和性を持つＡ染料および有機酸基と親和性を持つＢ染料の両方を含むＡ・Ｂ染料混合染色液８と光照射後薄膜７とを一度接触させるだけで、主にＡ染料による染色部分９とＡおよびＢ染料による染色部分１０とを有する機能性物質を得ることができるのである。
【００２９】
本発明において、有機酸基とは、カルボン酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基、リン酸基の少なくとも１種以上が高分子物質の主鎖または側鎖に化学結合されたものを指す。
【００３０】
光塩基発生基の一例としては、−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ1Ｒ2で表されるものがある。側鎖に−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ1Ｒ2を持つ高分子物質に対して光照射すると、脱炭酸後、主鎖ラジカルとイミノラジカルが再結合して、−Ｎ＝ＣＲ1Ｒ2に変換される。この化合物は、空気中の水分により容易に加水分解し、−ＮＨ2に変換される。加水分解を酸性水溶液中で行うとアンモニオ基（−ＮＨ4 +Ｘ-（Ｘはハロゲン基））となる。ここで、Ｒ1はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールを、Ｒ2はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールをそれぞれ示す。具体的には、アルキル基としてメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基が特に望ましい。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基が特に望ましい。Ｒ1とＲ2とは同じであっても異なってもよい。なお、−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ1Ｒ2で表される光塩基発生基の場合、光照射後にそのまま放置しておくだけでも空気中の水分で加水分解が行なわれるが、光照射後に希酸や水中へ浸漬したりあるいは飽和した酸の気体や水蒸気で充たされた密閉容器内に載置したりして故意に加水分解させることもできる。
【００３１】
光塩基発生基を有する高分子物質を得る方法としては、光塩基発生基を分子の一部に有するモノマーを合成し重合する方法がある。重合方法は、ラジカル重合、イオン重合、プラズマ重合、縮重合など一般的な方法が適用可能である。また、その他のモノマーと共重合することにより、強度、耐熱性、加工性をさらに向上させることができる。
【００３２】
光塩基発生基を有する高分子物質を得るためのモノマーとしては、光塩基発生基を分子たとえばＲ3−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ1Ｒ2がある。ここで、Ｒ3はビニル基、置換ビニル基を示す。その具体例としては、Ｏ−アクリロイルアセトフェノンオキシム、Ｏ−アクリロイルアセトナフトンオキシムなどがある。
【００３３】
また、光塩基発生基を有する高分子物質を得る他の方法としては、光塩基発生基を高分子物質に化学修飾する方法がある。
【００３４】
光酸発生基の一例としては、−Ａｒ1−ＳＯ2−ＣＨ2ＣＯ−Ａｒ2で表わされるものがある。側鎖に−Ａｒ1−ＳＯ2−ＣＨ2ＣＯ−Ａｒ2を持つ高分子に対して光照射すると、−ＳＯ2−ＣＨ2の結合が開裂しスルフィン酸またはスルフォン酸となる。ここでＡｒ1はアリールまたは置換アリールを、Ａｒ2はアリールまたは置換アリールをそれぞれ示す。具体的には、アリール基としては、フェニル基が特に望ましい。Ａｒ1とＡｒ2とは同じであっても異なってもよい。
【００３５】
光酸発生基を有する高分子物質を得る方法としては、光酸発生基を分子の一部に有するモノマーを合成し重合する方法がある。重合方法は、ラジカル重合、イオン重合、プラズマ重合、縮重合など一般的な方法が適用可能である。また、その他のモノマーと共重合することにより、強度、耐熱性、加工性をさらに向上させることができる。
【００３６】
光酸発生基を有する高分子物質を得るためのモノマーとしては、たとえばｐ−フェナシルスルホニルスチレンなどがある。
【００３７】
また、光酸発生基を有する高分子物質を得る他の方法としては、光酸発生基を高分子物質に化学修飾する方法がある。
【００３８】
高分子薄膜１は、上記の方法でつくった高分子物質を溶剤に溶解させ、スピンコーティング法、デイップコーティング法、印刷法、スパッタリング法や真空蒸着法で形成するとよい。高分子薄膜１の厚みとしては、0.1〜50μmが好ましい。0.1μmに満たないと、染色しても色濃度が低すぎ、また、50μmを越えると、光照射時に光が表面部分だけで吸収され、高分子薄膜１内部にアミノ基や有機酸基が生成しないからである。
【００３９】
また、高分子薄膜１は、ガラス、高分子、金属、セラミック、あるいはこれらの複合材などの基材２上に形成するとよい。基材２の条件としては、特に限定されず、形状が平面のものだけでなく、三次元的な凹凸を有するものであってもよい。なお、形状が平面でない場合は、光照射の方法も三次元的に行う必要がある。また、基材２の上に高分子薄膜１を形成するのではなく、基材２が高分子薄膜１を兼ねるようにするために、基材２として高分子物質からなるものを用いてもよい。
【００４０】
光照射３に用いる光源は、官能基の吸収波長域などから決められ、高圧水銀灯や超高圧水銀灯、エキシマレーザーなどを用いるとよい。光照射３の雰囲気は、空気下、不活性ガス雰囲気下、減圧下のいずれか適当なものを選ぶとよい。また、光照射３を部分的に行うには、所望のパターン形状を有するフォトマスク４を介して露光すればよい。このフォトマスク４の使用には、１種類のフォトマスク４を介して部分的に露光した後にフォトマスク４無しで再び全面的に露光する場合、あるいはその逆、１種類のフォトマスク４を介して部分的に露光した後にフォトマスク４の位置をずらして別の部分を露光する場合、フォトマスク４を介して部分的に露光した後に別のフォトマスク４を介して別の部分を露光する場合などがある。また、レーザーを光源として用いる場合には、直接パターンを描画してもよい。また、光照射の際の感度不足を補うために、増感剤を高分子薄膜１に添加してもよい。
【００４１】
染料の親和性については、たとえば、アミノ基には酸性染料が高く、有機酸基にはカチオン染料が高い。また、光照射後薄膜７を染色液と接触させる方法としては、図１Ｅに示す浸漬法のほか、噴霧法、塗布法などがある。また、染色液は、染料、溶媒からなり、必要に応じて界面活性剤やＰＨ調整剤などの染色助剤を加える。
【００４２】
なお、図１は本発明の機能性物質の製造方法の一実施例を示したもので、本発明はこれに限定されない。たとえば、高分子薄膜１中の光塩基発生基と光酸発生基については、光照射３によって光塩基発生基に吸収された光エネルギーがそのまま自らの化学変換に用いられず、光酸発生基にエネルギー移動を起こし優先的に光酸発生基の化学変換が進むような組合せがある。この場合、ある波長および照射量の光照射３では有機酸基が優先的に生成され、さらに照射量が増えると有機酸基とアミノ基の両方が生成されるようになる。したがって、このような組合せの光塩基発生基と光酸発生基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する薄膜について部分的に差をつけるように照射量を選定し、有機酸基が優先的に生成した部分１１とアミノ基および有機酸基の両方が生成した部分６とを有する光照射後薄膜７を得るようにしてもよい（図２Ａ〜Ｄ参照）。この後、アミノ基と親和性を持つＡ染料および有機酸基と親和性を持つＢ染料の両方を含むＡ・Ｂ染料混合染色液８と接触させることにより（図２Ｅ参照）、光照射により有機酸基が優先的に生成された部分ではＢ染料を優先的に光照射後薄膜７内に取り込み主にＢ染料による染色部分１２を形成し、光照射によりアミノ基および有機酸基の両方が生成された部分ではＡおよびＢ染料を光照射後薄膜７内に取り込みＡおよびＢ染料による染色部分１０を形成することができる（図２Ｆ参照）。
【００４３】
また、光塩基発生基と光酸発生基の組み合わせ、高分子薄膜１の一部分を照射する光源波長とその照射量、別の一部分を照射する光源波長とその照射量を選定することにより、高分子薄膜１の一部分をアミノ基が優先的に生成するように光照射し、別の一部分を有機酸基が優先的に生成するように光照射してもよい。すなわち、光塩基発生基と光酸発生基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する高分子薄膜１について、その一部分をアミノ基が優先的に生成した部分５が形成されるように光照射３し（図３Ａ，Ｂ参照）、別の一部分を有機酸基が優先的に生成した部分１１が形成されるように光照射３して光照射後薄膜７を得た後（図３Ｃ，Ｄ参照）、アミノ基と親和性を持つＡ染料および有機酸基と親和性を持つＢ染料の両方を含むＡ・Ｂ染料混合染色液８と接触させることにより（図３Ｅ参照）、光照射によりアミノ基が優先的に生成された部分ではＡ染料を優先的に光照射後薄膜７内に取り込み主にＡ染料による染色部分９を形成し、光照射により有機酸基が優先的に生成された部分ではＢ染料を優先的に光照射後薄膜７内に取り込み主にＢ染料による染色部分１２を形成する（図３Ｆ参照）。
【００４４】
また、光塩基発生基と光酸発生基を共に有する高分子物質の代わりに、光塩基発生基を有する高分子物質と光酸発生基を有する高分子物質とを混合した物を用いてもよい。
【００４６】
また、機能性物質の形態は上記のような薄膜に限定されず、繊維であってもよい。たとえば、光塩基発生基と光酸発生基を共に有する高分子物質、あるいは光塩基発生基を有する高分子物質と光酸発生基を有する高分子物質とを混合した物を有効成分として含有する高分子繊維を出発物質として用いる。また、繊維状の基材２の周囲を高分子薄膜１でコートしてもよい。
【００４７】
【実施例】
Ｏ−アクリロイルアセトフェノンオキシム（ＡＰＰＯ）とフェナシルスルホニルスチレン（ＰＳＳｔ）、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）を脱気下ベンゼン中でラジカル重合し、再沈殿により精製することによって、平均分子量４５０００の高分子物質を得た。高分子中の各モノマーの比率は1Ｈ−ＮＭＲスペクトル積分比により、ＡＰＰＯ：ＰＳＳｔ：ＭＭＡ＝２５：４６：２９であった。この高分子物質をジエチレングレコールジメチルエーテルに溶解し、スピンコーターでガラス基板上に塗布してオーブン中にて８５℃で２０分乾燥し、膜厚０．２２μｍの高分子薄膜を得た。
【００４８】
次に、空気下で高圧水銀灯によって高分子薄膜を光照射した。照射する光は、強度が２５４ｎｍにおいて２．７２ｍｗ／ｃｍ2、３６６ｎｍにおいて４．１５ｍｗ／ｃｍ2となるものであった。
【００４９】
次に、水蒸気飽和密封容器に室温で１０分置いた後、この基板を染色液に室温で３分間浸漬して機能性物質を得た。染色液は、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ．Ｂｌｕｅ ４０とＣ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ ２をそれぞれ０．１１Ｍ含む混合溶媒（テトラヒドロフラン：メタノール：水＝３：３：４）であった。
【００５０】
図４は得られた機能性物質について各染料の最大吸収波長である４４１ｎｍと６３１ｎｍの吸光度を測定した結果と照射時間との関係を示したものである。この図から照射時間が１０分間までの場合はＣ．Ｉ．Ａｃｉｄ．Ｂｌｕｅ ４０による６３１ｎｍの吸収のみが大きく、照射時間が１５分以上の場合はＣ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ ２による４４１ｎｍの吸収も増えてくることがわかる。
【００５１】
図４に示す特性に基づき、上記したようにガラス基板上に高分子薄膜を塗布形成した後、ストライプパターンのメタルマスクで覆い、空気下で高圧水銀灯によって高分子薄膜を部分的に１０分光照射し、続いてメタルマスクをずらせて、２５分高分子薄膜全体に光照射してみたところ、染色後に得られた機能性物質は、照射時間が１０分であった部分は青に近く、照射時間が２５分であった部分は黄色がかった緑色を呈し、二色パターンに綺麗に染色されていた。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の機能性物質とその製造方法は、以上のとおりの構成を有するので、次のような優れた効果を有する。
【００５３】
すなわち、出発物質に光照射して光照射後物質を得た後、二種類の系外物質を含む溶液に一度接触させるだけで系外物質を光照射後物質内に選択的に取り込むことができるので、機能性物質の製造工程が簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の機能性物質の製造方法の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の機能性物質の製造方法の他の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の機能性物質の製造方法の他の実施例を示す断面図である。
【図４】機能性物質中に取り込まれた染料の最大吸収波長の吸光度と照射時間との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 高分子薄膜
２ 基材
３ 光照射
４ フォトマスク
５ アミノ基が優先的に生成した部分
６ アミノ基および有機酸基の両方が生成した部分
７ 光照射後薄膜
８ Ａ・Ｂ染料混合染色液
９ 主にＡ染料による染色部分
１０ ＡおよびＢ染料による染色部分
１１ 有機酸基が優先的に生成した部分
１２ 主にＢ染料による染色部分
Claims (10)
- 光照射によりアミノ基が生成する官能基である−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ 1 Ｒ 2 （Ｒ 1 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールを、Ｒ 2 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールをそれぞれ示す。Ｒ 1 とＲ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基である−Ａｒ 1 −ＳＯ 2 −ＣＨ 2 ＣＯ−Ａｒ 2 （Ａｒ 1 はアリールまたは置換アリールを、Ａｒ 2 はアリールまたは置換アリールをそれぞれ示す。Ａｒ 1 とＡｒ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する機能性物質であって、その一部分で光照射によりアミノ基または有機酸基の一方が優先的に生成され且つこの優先的に生成された基と親和性を持つ染料が優先的に機能性物質内に取り込まれており、別の一部分で光照射によりアミノ基および有機酸基の両方が生成され且つアミノ基と親和性を持つ染料および有機酸基と親和性を持つ染料の両方が機能性物質内に取り込まれていることを特徴とする機能性物質。
- 光照射によりアミノ基が生成する官能基である−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ 1 Ｒ 2 （Ｒ 1 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールを、Ｒ 2 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールをそれぞれ示す。Ｒ 1 とＲ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基である−Ａｒ 1 −ＳＯ 2 −ＣＨ 2 ＣＯ−Ａｒ 2 （Ａｒ 1 はアリールまたは置換アリールを、Ａｒ 2 はアリールまたは置換アリールをそれぞれ示す。Ａｒ 1 とＡｒ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する機能性物質であって、その一部分で光照射によりアミノ基が優先的に生成され且つアミノ基と親和性を持つ染料が優先的に機能性物質内に取り込まれており、別の一部分で光照射により有機酸基が優先的に生成され且つ有機酸基と親和性を持つ染料が優先的に機能性物質内に取り込まれていることを特徴とする機能性物質。
- 光照射によりアミノ基が生成する官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基を共に有する高分子物質の代わりに、光照射によりアミノ基が生成する官能基を有する高分子物質と光照射により有機酸基が生成する官能基を有する高分子物質との混合物を用いる請求項１または請求項２のいずれかに記載の機能性物質。
- 機能性物質の形態が、薄膜である請求項１〜３のいずれかに記載の機能性物質。
- 機能性物質の形態が、繊維である請求項１〜３のいずれかに記載の機能性物質。
- 光照射によりアミノ基が生成する官能基である−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ 1 Ｒ 2 （Ｒ 1 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールを、Ｒ 2 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールをそれぞれ示す。Ｒ 1 とＲ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基である−Ａｒ 1 −ＳＯ 2 −ＣＨ 2 ＣＯ−Ａｒ 2 （Ａｒ 1 はアリールまたは置換アリールを、Ａｒ 2 はアリールまたは置換アリールをそれぞれ示す。Ａｒ 1 とＡｒ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する出発物質について、その一部分をアミノ基または有機酸基の一方が優先的に生成するように光照射し、別の一部分をアミノ基および有機酸基の両方が生成するように光照射して光照射後物質を得た後、アミノ基と親和性を持つ染料および有機酸基と親和性を持つ染料の両方を含む溶液と接触させることにより、光照射によりアミノ基または有機酸基の一方が優先的に生成された部分では優先的に生成された基と親和性を持つ染料を優先的に光照射後物質内に取り込み、光照射によりアミノ基および有機酸基の両方が生成された部分ではアミノ基と親和性を持つ染料および有機酸基と親和性を持つ染料の両方を光照射後物質内に取り込んで機能性物質を得ることを特徴とする機能性物質の製造方法。
- 光照射によりアミノ基が生成する官能基である−ＣＯＯ−Ｎ＝ＣＲ 1 Ｒ 2 （Ｒ 1 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールを、Ｒ 2 はアルキル、アリール、水素原子、置換アルキル、置換アリールをそれぞれ示す。Ｒ 1 とＲ 2 とは 同じであっても異なってもよい。）で表される官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基である−Ａｒ 1 −ＳＯ 2 −ＣＨ 2 ＣＯ−Ａｒ 2 （Ａｒ 1 はアリールまたは置換アリールを、Ａｒ 2 はアリールまたは置換アリールをそれぞれ示す。Ａｒ 1 とＡｒ 2 とは同じであっても異なってもよい。）で表される官能基を共に有する高分子物質を有効成分として含有する出発物質について、その一部分をアミノ基が優先的に生成するように光照射し、別の一部分を有機酸基が優先的に生成するように光照射して光照射後物質を得た後、アミノ基と親和性を持つ染料および有機酸基と親和性を持つ染料の両方を含む溶液と接触させることにより、光照射によりアミノ基が優先的に生成された部分ではアミノ基と親和性を持つ染料を優先的に光照射後物質内に取り込み、光照射により有機酸基が優先的に生成された部分では有機酸基と親和性を持つ染料を優先的に光照射後物質内に取り込んで機能性物質を得ることを特徴とする機能性物質の製造方法。
- 光照射によりアミノ基が生成する官能基と光照射により有機酸基が生成する官能基を共に有する高分子物質の代わりに、光照射によりアミノ基が生成する官能基を有する高分子物質と光照射により有機酸基が生成する官能基を有する高分子物質とを混合した物を用いる請求項６または請求項７のいずれかに記載の機能性物質の製造方法。
- 機能性物質の形態が、薄膜である請求項６〜８のいずれかに記載の機能性物質の製造方法。
- 機能性物質の形態が、繊維である請求項６〜８のいずれかに記載の機能性物質の製造方法。
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| JP18777097A JP3736823B2 (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 機能性物質とその製造方法 |
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1997
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