JPH01158040A - 光変色性液晶重合体 - Google Patents
光変色性液晶重合体Info
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- JPH01158040A JPH01158040A JP63203071A JP20307188A JPH01158040A JP H01158040 A JPH01158040 A JP H01158040A JP 63203071 A JP63203071 A JP 63203071A JP 20307188 A JP20307188 A JP 20307188A JP H01158040 A JPH01158040 A JP H01158040A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
合成によって得られた新規な光変色性(photoch
romic )材料に関する。
主鎖に型Aの隔離部を経て付いたメソ形(eaesog
enic)基及び型Bの隔離部を経て付いたスピロピラ
ン基を有する0本発明の生成物は種々の電気光学的装置
に有用である。
スピロピラン側鎖基を含む側鎖液晶ポリアクリレートで
構造転移が起きることがNature 326.582
(1987)に報告されている。それらの重合体はビニ
ル単量体と、スピロピラン及びp−シアノフェニルベン
ゾエート基との共重合により合成されている。
シアニン染料への転化が起きる。染料部分の凝集による
巨大分子の物理的架橋は網目の形成を与えることになり
、それは、透明化点より上で観察される強い動的複屈折
の如き新しいレオ(rheo)−光学的効果が現れる原
因になっている。
合成によって得られた光変色性混成材料及びそれらの挙
動及び使用に関する。
び処理に関して行われていることは知られている。この
ことは、適当な記録媒体について膨大な研究を促進して
来た。有機光変色性重合体フィルムは、光反応性及びそ
の固有の可逆性の実質的に瞬間的な性質により、この目
的に対し理想的な材料である。〔ピアソン(Pearz
on〕、J CRCCritical Review+
r in 5olid 5tate and Mate
riaIs 5ciences Vol、3−1ssu
e 1.) 。
6本発明の化合物は、一般式:(式中、Pは、ポリシロ
キサン鎖、ポリアクリレート鎖、ポリエステル鎖等の如
き重合体鎖であり、メソ形部分がそのような鎖に隔離部
Aを経て付いており、スピロピラン部分が前記重合体鎖
に隔屋部Bを経て付いており、それぞれ隔離部A及びB
と、メソ形部分及びスピロピラン部分との間に架橋基X
及びYが与えられており、メソ形部分には末端基Rが存
在する) を有する。隔離部は、従来のアルキル鎖〔−(CH2)
n−3、オリゴエチレンオキシド鎖−OCH2−CH2
−○−0−、シロキサン単位等である。スピロピラン部
分は、2−炭素がスピロ結合に含まれている2H−ピラ
ン環と、芳香族、複素芳香族又は脂環式の環又は環系に
夫々することができる基B及び環状基Cとを有する。メ
ン形部分の環構造体Z及びZ′は、芳香族、複素環又は
脂環式基でよい。メン形部分は、文献に例示されている
この種の数多くの実在するものの中がら選択することが
できる。架橋基A、X及びYは、就中、−OC−NH−
1−CH=CH−5−C=C−1−OC−○−5−N=
N−1−ON=N−5−CH=N−1−N=C=N−1
−〇〇C−(CH2)n−CO0−1−CH= N−N
=CH−5−CH=CH−OCO−1−CH−CH=N
−1−CH=N−NH−1−CH2−NH−1−N=C
H−CH=N−1−OC−0−N−RC−1−o c
−o −N=CH−基から選択してよく、末端基Rは、
−OR′、−R′、−COOR′、−000R′、−o
oc。
H= CH−COOR′、−OOCOR′、−CI、−
N02、−NHR″、−Nj(2、−OCOR″、−C
OOR″、−QC○R″、−OR″、−OH、−N、、
−N=C=S、及び−NR2“ (ここでR′はアルキ
ル鎖であり、R”は分岐アルキル又はアルケニルであり
、R1及びR2はアルキル又はアルケニル鎖である)か
らなる群から選択することができる。
的に全てがここに記載する重合体の製造に適している。
置換フェニル、置換ビフェニレン、一つ以上のN、0又
はS原子を含む5−又は6−員複素環及び脂環式環であ
る。
的変化を受ける能力を特徴とし、その変化は光の吸収に
よって少なくとも一つの方向に惹き起こされる。それら
二つの形態は、紫外−可視スペクトル中に位置する広く
離れた吸収帯を有する。大部分の光変色性系では、青−
紫外線領域中の光の吸収は、暗化又は着色をもたらし、
それは暗くすると徐々に間色し、或は加熱するか又は可
視光に曝すともっと迅速に褪色する。スピロピランを基
にした系では、誘発される循環過程は、次の構造再配列
を伴っている: R+ この転移は、メロシアニン染料によって形成される大き
な分子凝集体に基づく種々の集合体のこれら化合物によ
る形成の原因になっている〔クロンガウツ(K roB
auz) 、 V 、及びゴールドバート(Goldb
urt〕、E 、 Macromolecules、
14.1382 (1981〕、ゴールドバート、E、
シュパーツマン(S hvartsman〕、F、及び
クロンガウツ、V、 Macromolecules。
ismontski)−ニラチル(K n1tLel〕
、T 、及びクロンガウツ。
24 (1985))。〔スターマー(S turne
t) 、 D 、及びヘーゼルタイン(Heselti
ne) 、 D 、 、 H、ジエームズ(J amm
es)(m集者〕、「写真法の理論」(Tbe The
ory of the Photographic P
rocess〕、第7及び8章(ニューヨーク、マクミ
ラン(Mac+++1llan)(197)))〕、こ
れらの凝集体は二種類の分子積層体(5tack)であ
る:非凝集体の吸収に対して青の方へ移行した吸収を示
すH−凝集体と、赤の方へ移行した吸収を示すJ−凝集
体である。J−及びH−凝集体は、夫々積層体中分子双
極子の平行及び逆平行配列体である。
de)類: z O 明m亡の浄四(内容lこ変更なし) (式中のR,R及びR2については、Rは−OR’
、−R’ 、−COOR’ 、−0OCR’ 、
0OCOR’ 、−NG−O、−ON、−1、Br1
−F。
Cオ、−No2、−NHR“、−NH2、−OCOR“
、−GOOR” 、−00OR“ 、−OR″、−〇H
%W3、−N−C−8゜NR”2 基から選択され、こ
こでR′はアルキル鎖でR“は分岐アルキル又はアルケ
ニル鎖であり、そしてR1とR2はアルキル又はアルケ
ニル鎖である。) 、 、 、、゛本発明の
生成物は、光変色性メソフェーズ(n+esophas
e )を与える新規な重合体であり、この性質は新規で
、そのような化合物は今まで知られていなかったと考え
られる。極めて多種類のそのような重合体を本発明によ
り製造することができるが、本発明を例示するのに役立
つ次の詳細な実施例を参照して、単に例として本発明を
例示する。 光変色性液晶重合体の合成の一例は反応系
統■で与えられている。活性エステル−メソ形重合体は
、5L−H含有重合体にヒドロシリル化反応によってオ
レフィンを付加することによって製造された。〔リング
スドルフ(Ringsdorf )その他、Makro
mol、Chem、 Rapid Commun、
、 3 557 (1982)) 。
リマーとして用いた。スピロピランを有する共重合体は
、活性エステル共重合体を5−アミノスピロピランとそ
の場で反応させるか、又は予め分離された活性エステル
共重合体を用いることにより得られた。共重合体は、ゲ
ル透過クロマトグラフィーにより、又はメタノールで沈
澱を繰り返すことにより、単離された。
る。〔フィンケルマン(F inkelmann)その
他、 Hakromol、 Chew、 Rapi
d Commun、、 L 31(1980))
、ヒドロキシスクシンイミド エステル(■、■)は
、対応する酸をN−ヒドロキシスクシンイミドで直接エ
ステル化することにより合成された。典型的な例として
、N、N’−ジシクロへキシルカルボジイミド(2,2
6g、0.01モル)を、to−ウンデセン酸(1,8
4g 、0.01% ル)及びN−ヒドロキシスクシン
イミド(1,15g、0.01モル)を無水ジメトキシ
エタン10n+ 1中に入れた溶液へ、冷却しながら添
加した0反応混合物を冷凍室中に一晩放置した。N、N
’−ジシクロヘキシル尿素をP遇し、v液を五倍のエチ
ルアセテートで希釈し、水(3x50ml) 、5%酢
酸溶液(3X50ml) テ洗浄し、再び水(3X50
ml)で洗浄し、乾燥しく M gS O4) 、溶媒
を真空中で蒸発し、粗製エスチルを得た。n−ヘキサン
により再結晶し、活性エステル(m ) 、+*、p、
53−55℃を1.95g (72%)生じた。■(無
色の液体)の収率は68%であった。
トルは提案した構造と一致していた。
の合成を、−例として次に記載する。30 、7Bのポ
リ(水素メチルシロキサン) (0,51m*olS
i−H) 、17.3mgの活性エステル−アルケン
(I[[)(0,06+*mol)及び179.9Bの
メソ形−アルケン(1)(0,55mmol )を2.
5mlの無水トルエン中に溶解した。溶液を1時間再還
流し、凝集した溶媒をCaH2に通した。乾燥窒素の流
れを室温で溶液に気泡として通しながら、O,l+mH
の新たに調製した触媒溶液〔乾燥トルエン1ml中、0
.2BのPt(C1゜8.2)CI□〕を添加した。フ
ラスコを密封し、2140cm−’のS i−H吸収が
完全に消えるまで、少なくとも2日間80℃に保つな、
−度び反応が完了した後、30翰g (0,09mmo
l )の5−アミノスピロピランを11の無水THFと
一緒に添加した。反応混合物を室温で一晩放置した9重
合体をメタノールで沈澱させることにより単離し、トル
エンに再溶解し、更に二度沈澱させ、然る後、高真空中
で冷凍乾燥した。収率57%。合成された幾つかの共重
合体の相転移温度及び組成を第〆図に与えである。 ス
ピロピラン共重合体の溶液から注型することによって形
成した液晶フィルムは、熱変色性(thermochr
omic )で、室温で一定に加熱することにより淡黄
色からピンクへ変化する。それらフィルムを高温へ加熱
すると、その材料の変色をもたらすが、フィルムを可視
光(λ≧500nm )で照射した時に得られる淡黄色
に完全にはならない〕、 、黄色のフィルムを低温
(−20℃)で紫外線(λ= 365nm )で照射す
ると、青色複屈折組織をもたらす←胎せ軒参壱半。続い
てフィルムを可視光線で照射すると、フィルムの黄色が
戻る。
←勅弁軒弁徊キ、その色は青色フィルムを室温へ加熱す
ることによっても得ることができる。
0黄色6°戻6・ 7重合体フィ
ルムの電子吸収スペクトル(第1図)は、−層低い温度
でのそれら材料のu、v、照射及び続く可視光照射が、
夫々、λmax= 580nmをもつ吸収帯の色の現れ
と消失に一致していることを示している。もし同じ循環
過程を室温で行うと、吸収帯はλ=560nsで最大値
を有し、低温でu、v、照射して次にフィルムを室温へ
加熱すると、スペクトルに縮退変色性(hypsoch
romic)移行(580から550nmへ)をもたら
し、吸収率の低下をもたらす。
分子は、590na+の所で最大値をもつ吸収帯を示す
。550nmの所で最大値をもつ吸収帯はH−積層体に
典型的なものである。従って、青色フィルムは、分離し
たメロシアニン分子を含むのに対し、赤色フィルムはH
−積層メロシアニンを有すると結論される。
物理的状態に対する温度の影響を考えなければならない
。低い温度ではスピロピランからメロシアニンへの転化
が起きる。なぜなら、光変色性体の周りの遊離コリュー
ム(colu+ae)分布は、異性化反応を行わせるの
に十分であるからである。
ないので、メロシアニン積層体の形成は不可能である。
メロシアニン凝集体の形成を増加し、促進する。可視光
線吸収率の低下は、黒色メロシアニン−スピロピラン反
応が温度上昇によって促進されるので、観察される。
。
、アルゴンイオンで適当に変調することにより、着色し
た形の光変色性液晶重合体を有する円盤、テープ、又は
板上にデジタル式又はアナログ式で記録することができ
る。実際上、約300mWの入射レーザー電力で約10
6ビツト/Sのデーター速度が得られる。予め配向した
( preoiented )重合体液晶フィルムの局
部的光学的加熱、即ち加熱記録を用いることもできる。
的に液晶の配向に影響を与えるので、予め配合した重合
体液晶フィルムに複屈折模様を光学的に惹起することも
できる。データーは、u、v、光にオフライン(off
−1ine) B出するか、又は重合体のTgより高く
温度を上昇させ、次に液晶フィルムを再、配向させるこ
とにより消すことができるであろう。
よる信号伝達は、主たる電気通信技術に急速に含まれつ
つある。光導波管は、光変色性液晶フィルムの帯を高屈
折率の状R(着色状ffl!t)へ選択的に変え、光が
伝播方向に対する横断面内に局部的内部屈折により閉じ
込められるようにすることによって製造してもよい。勿
論、得られた導波管は、−層高い屈折率状態の消去を起
こさないように、光変色性吸収帯の外の波長の光を充分
伝達するように用いられなければならない、これらの材
料は繊維光学的用途で重要な波長範囲、即ち1.3〜1
.6μに対して理想的に適している。導波管部品は、単
に光に露出することにより形成することができる。後の
処理は用いる必要がなく、簡単さ及びコストの点からか
なりの利点をもたらす。
品質の悪い模造品から区別するため、それら商品の証明
と認可に用いることができる。新規な材料のこれらの分
野への適用は、目的物の上に低電力紫外線光の下でよく
見える着色像(赤)へ迅速に転化する非常に淡い(従っ
て実際土兄ることができない)黄色のマークを生ずるこ
とができる光変色性液晶重合体の能力に依存している。
のフィルムに三原色を生ずることができることは、これ
らの液晶重合体を大きな面積の明るいスクリーン表示器
に調製することを可能にしている。
用いることにより、照射強度の制御を行うことができる
。
次第に色を変える性質、熱変色性は、これらの材料が温
度指示装置としての用途に合うように利用することがで
きる。
は人形、ネガで接触プリントを作ることができる自己現
像写真、ステンシル及びフィルターの如きゲーム及び新
製品に、又−最に人の装飾用に用いることができる。
技術でそれらを利用するのに重要な必要条件を全て持ち
合わせている。
子の巨大分子超分極性から誘導される他の有用な効果−
は、本記載を見ることにより、当業者には分かるであろ
う。
ルであり、実線は25℃での黄色のフィルム、点線は2
5℃での赤色フィルム、−点破線は一20℃での青色フ
ィルム、破線は青色フィルムを25℃に加熱することに
より得られた赤色フィルムについてのスペクトルである
。
状態図である。
す図である。
Claims (12)
- (1)重合体主鎖に、隔離部を経てスピロピラン部分及
びメソ形部分が付いたものからなる光変色性液晶重合体
。 - (2)スピロピラン部分が、2−炭素がスピロ結合に含
まれている2H−ピラン環と、芳香族、複素芳香族及び
脂環式の環又は環系から夫々選択された基B及び環状部
分Cとからなる請求項1に記載の液晶重合体。 - (3)メソ形部分が、架橋基を経て基Z及びZ′を有し
、然も、該基Z及びZ′がフェニル、ビフェニル、置換
フェニル、置換ビフエニレン、一つ以上の窒素、酸素又
は硫黄原子を含む5−又は6−員複素環系及び脂環式環
から選択される請求項(1)又は(2)に記載の液晶重
合体。 - (4)式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Pは、ポリシロキサン鎖、ポリアクリレート鎖
、ポリエステル鎖等の如き重合体鎖であり、メソ形部分
がそのような鎖に隔離部Aを経て付いており、スピロピ
ラン部分が前記重合体鎖に隔離部Bを経て付いており、
それぞれ隔離部A及びBと、メソ形部分及びスピロピラ
ン部分との間に架橋基X及びYが与えられており、メソ
形部分には末端基Rが存在する) の光変色性液晶。 - (5)隔離部が、従来のアルキル鎖〔−(CH_2)_
n−〕、オリゴエチレンオキシド鎖−OCH_2−CH
_2−O−O、シロキサン単位等であり;スピロピラン
部分が、2−炭素がスピロ結合に含まれている2H−ピ
ラン環と、芳香族、複素芳香族又は脂環式の環又は環系
に夫々することができる基B及び環状基Cとを有し、メ
ソ形部分の環構造体Z及びZ′が芳香族、複素環又は脂
環式基でよく、架橋基A、X、Yが、−OC−NH−、
−CH=CH−、−C=C−、−OC−O−、−N=N
−、−ON=N−、−CH=N−、−N=C=N−、−
OOC−(CH_2)_n−COO−、−CH=N−N
=CH−、−CH=CH−OCO−、−CH−CH=N
−、−CH=N−NH−、−CH_2−NH−、−N=
CH−CH=N−、−OC−O−N−RC、−OC−O
−N=CH−基から選択され、末端基Rが、−OR′、
−R′、−COOR′、−OOCR′、−OOCOR′
、−NC=O、−CN、−I、−Br、−F、−CH=
CH−COOR′、−OOCOR′、−Cl、−NO_
2、−NHR″、−NH_2、−OCOR″、−COO
R″、−OCOR″、−OR″、−OH、−N_3、−
N=C=S、及び−NR_2″(ここでR′はアルキル
鎖であり、R″は分岐アルキル又はアルケニルであり、
R_1及びR_2はアルキル又はアルケニル鎖である)
からなる群から選択することができる請求項4に記載の
化合物。 - (6)実施例に関連しここに記述したのと実質的に同じ
光変色性液晶。 - (7)重合体フィルムの形の請求項(1)〜(6)のい
ずれか1項に記載の液晶。 - (8)記録がレーザービーム又は局部的加熱により行わ
れる請求項(1)〜(6)のいずれか1項に記載の光変
色性液晶フィルムに基づくデーター記録系。 - (9)繊維光学的用途に用いる為の請求項(1)〜(6
)のいずれか1項に記載の液晶に基づく導波管。 - (10)請求項(1)〜(7)のいずれか1項に記載の
光変色性液晶のフィルムに基づく可変密度フィルター。 - (11)ホトレジスト材料が請求項(1)〜(7)のい
ずれか1項に記載の光変色性液晶フィルムである、半導
体チップを製造するためのホトレジスト技術。 - (12)製品の信憑性を見極めるため、請求項(4)に
記載の光変色性材料である固有の色変化をもつ光変色性
液晶フィルムを利用した、偽造を防止した文書、クレジ
ットカード等。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IL83548 | 1987-08-14 | ||
IL83548A IL83548A0 (en) | 1987-08-14 | 1987-08-14 | Photochromic polymers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01158040A true JPH01158040A (ja) | 1989-06-21 |
Family
ID=11058074
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63203071A Pending JPH01158040A (ja) | 1987-08-14 | 1988-08-15 | 光変色性液晶重合体 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01158040A (ja) |
IL (1) | IL83548A0 (ja) |
-
1987
- 1987-08-14 IL IL83548A patent/IL83548A0/xx unknown
-
1988
- 1988-08-15 JP JP63203071A patent/JPH01158040A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IL83548A0 (en) | 1988-01-31 |
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