JPH0570770A - サーモクロミツク高分子ゲル - Google Patents
サーモクロミツク高分子ゲルInfo
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- JPH0570770A JPH0570770A JP23512391A JP23512391A JPH0570770A JP H0570770 A JPH0570770 A JP H0570770A JP 23512391 A JP23512391 A JP 23512391A JP 23512391 A JP23512391 A JP 23512391A JP H0570770 A JPH0570770 A JP H0570770A
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Abstract
す高分子ゲルおよびその製造方法を提供する。 【構成】 本発明のサーモクロミック高分子ゲルは、ア
クリル酸またはアクリル酸−アクリル酸メチル混合物
と、架橋性モノマーとを含むモノマー混合物を共重合し
て得られる共重合体を非ハロゲン系芳香族炭化水素溶媒
で膨潤させて得られたものであることを特徴とする。本
発明のサーモクロミック高分子ゲルの製造方法は、アク
リル酸またはアクリル酸−アクリル酸メチル混合物と、
架橋性モノマーとを含むモノマー混合物を共重合して共
重合体を得、次いでこの共重合体を非ハロゲン系芳香族
炭化水素溶媒で膨潤させることを特徴とする。
Description
ゲルおよびその製造方法に係り、詳しくは温度により色
調が変化するサーモクロミック高分子ゲルおよびその製
造方法に関する。本発明のサーモクロミック高分子ゲル
は、光学フィルター、温度表示素子等への応用が可能で
ある。
デリバリー システム)、人工筋肉、人工関節、コンタ
クトレンズ等の医学関係分野に用いられ、また食品、農
業、土木などの各分野に応用されている。一方、サーモ
クロミック現象を示す材料は種々知られており、その一
例として、温度に依存して構造等の変化を起し、その変
化前後で異なる可視吸収域を有する物質(示温物質)を
所定のマトリックスに分散させてなるサーモクロミック
材料は公知であり、上記示温物質として、例えば無機物
では、Cu2 HgI4 、Ag2 HgI4 やそれらの混合
物等が、有機化合物では、スピロピラン類、コレステリ
ック液晶、ロイコ色素が挙げられる。
ロミック材料は、(i)示温物質とマトリックスを使用
しなければならず、コスト高となる、(ii)示温物質を
マトリックス中に均一に分散させる必要がある等の欠点
があった。従って、上記の示温物質を使用せずに、それ
自体でサーモクロミズム(熱変色性)を有する高分子ゲ
ルの出現が望まれていたが、このような高分子ゲルはま
だ知られていなかった。そこで、本発明の目的は、特に
示温物質を添加せずにサーモクロミズムを示す高分子ゲ
ルおよびその製造方法を提供することにある。
たはアクリル酸−アクリル酸メチル混合物と、架橋性モ
ノマーとを含むモノマー混合物を共重合して得られる共
重合体を非ハロゲン系芳香族炭化水素溶媒で膨潤させて
得られたものであることを特徴とするサーモクロミック
高分子ゲルを要旨とするものである。
酸−アクリル酸メチル混合物と、架橋性モノマーとを含
むモノマー混合物を共重合して共重合体を得、次いでこ
の共重合体を非ハロゲン系芳香族炭化水素溶媒で膨潤さ
せることを特徴とするサーモクロミック高分子ゲルの製
造方法を要旨とするものである。
クロミック高分子ゲルは、アクリル酸またはアクリル酸
−アクリル酸メチル混合物と、架橋性モノマーとを含む
モノマー混合物を共重合して得られるものである。ここ
にモノマー成分であるアクリル酸およびアクリル酸メチ
ルは、サーモクロミズム現象を発現させる成分であり、
また架橋性モノマーは高分子ゲルの機械的強度を上げる
ための成分である。
ル数を[AA]、アクリル酸メチルのモル数を[M
A]、モノマー組成比をF=([AA]/([AA]+
[MA]))としたときに0.1≦F≦0.9とするの
が好ましい。その理由はFが0.1未満または0.9を
超えると、温度を変化させても十分な色調変化がなく、
サーモクロミズムを示しにくくなるからである。特に好
ましくは0.2≦F≦0.6である。
はアクリル酸−アクリル酸メチル混合物を主要モノマー
成分とする重合体を架橋構造にし得るものであればいか
なるものも用いられるが、特にビスメチレンアクリルア
ミド、エチレングリコールジメタクリレート、2−ヒド
ロキシ−1,3−ジメタクリロキシプロパン、トリメチ
ロールプロパントリアクリレートなどが挙げられる。架
橋性モノマーの使用量は全モノマーに対して0.1〜1
5mol %が好ましい。その理由は、0.1mol%未満で
は架橋性モノマーが少なすぎて高分子ゲルの強度が上が
らず、また15mol %を超えると、架橋点が多くなるた
め脆くなるからである。特に好ましい架橋性モノマーの
使用量は0.5〜3mol%である。
クロミズムの発現に必須である。本発明者らは、溶媒と
して各種有機溶媒および水を用いた場合について、これ
らが上記共重合体のサーモクロミズムを発現し得るか否
かを調べた。その結果、後述の実施例および比較例より
明らかなようにベンゼン、トルエン、キシレンなどの非
ハロゲン系芳香族炭化水素溶媒のみが上記共重合体のサ
ーモクロミズムを発現し得ることを見い出した。従って
本発明の高分子ゲルにおいて共重合体を膨潤させる溶媒
は非ハロゲン系芳香族炭化水素溶媒に限定される。
は、先ずアクリル酸またはアクリル酸−アクリル酸メチ
ル混合物と、架橋性モノマーとを含むモノマー混合物を
共重合して共重合体を得る。この共重合に先立ち、反応
用溶媒にモノマー混合物を溶解するのが好ましい。この
ような反応用溶媒としては、モノマー成分を溶解し、共
重合体生成後、上記膨潤用溶媒と置換し得るものであれ
ばどのような溶媒を用いてもよいが、特にメタール、エ
タノール等の低級アルコールを用いるのが好ましい。ま
た共重合に先立ち、重合開始剤を添加するのが好まし
く、このような重合開始剤としては、一般的なラジカル
発生剤として知られるアゾビスイソブチロニトリル(A
IBN)、1,1′−アゾビス−(シクロヘキサン−1
−カルボニトリル)、2,2′−アゾビス−(2−アミ
ジノプロパン)ハイドロクロライド、2,2′−アゾビ
ス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)などが挙げら
れ、その使用量は、全モノマーに対して0.03〜1mo
l %とするのが好ましい。
ある。すなわち、モノマー混合物、反応用溶媒および重
合開始剤を含む調合液を十分に撹拌した後、ガラス製の
容器に移して、脱気して封管し、50〜80℃で6〜2
4時間反応させて共重合体を得る。
出した後、この共重合体に内包または付着している反応
用溶媒を膨潤用溶媒である非ハロゲン系芳香族炭化水素
溶媒で置換することにより、サーモクロミック高分子ゲ
ルが得られる。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、本発明のサーモクロミック高分子ゲルはその
光線透過率を測定することによりサーモクロミック現象
を明らかにした。この測定には、日立製作所製UV32
10を使用した。
タノール15ml、アクリル酸(AA)12mmol(0.8
7g)、アクリル酸メチル(MA)48mmol(4.13
g)、メチレンビスアクリルアミド(MBAA)0.6
mmol(0.1g)およびアゾビスイソブチロニトリル
(AIBN)0.01g(0.1mol %)を加えた。モ
ノマー組成比F=([AA]/([AA]+[M
A]))は0.2であった。得られた混合物を水浴中6
0℃で12時間反応させた。反応終了後、溶媒のエタノ
ールをトルエンに置換した後9×9×5mmにカットして
石英セル中にて光線透過率を測定した。
せた際の光線透過率曲線を示した。図1より明らかなよ
うに、温度上昇に伴いλmax (極大吸収波長)の値はブ
ルーシフトをし、ピークのシャープネスも増大した。こ
の時、色調は橙色から青色へと変化した。
モノマー組成比F=0.4、0.6、0.8、1.0の
実施例2〜5の各高分子ゲルを作成して、光線透過率を
測定した。図2に、実施例2〜5の高分子ゲル(F=
0.4、0.6、0.8、1.0)の温度変化に対する
λmax の値の変化を実施例1の高分子ゲル(F=0.
2)のそれとともに示した。実施例2〜5の高分子ゲル
はいずれも実施例1の高分子ゲルと同様に、温度の上昇
にともなってλmaxの値はブルーシフトした。また、F
が小さい程(即ち、AA量が少ない程)、温度の上昇に
ともなうブルーシフトの度合が大きくなることが判っ
た。次に、表1に25℃における実施例2〜5の高分子
ゲルの各λmax の値を示した。Fが大きい程(即ち、A
A量が多い程)、λmax の値が短波長になることが判っ
た。
F=0.4の重合物を作成した。得られた重合物をメタ
ノール、エタノール、アセトン、酢酸エチル、アセトニ
トリル、THF、DMF、ジオキサン、炭酸プロピレ
ン、水、ヘキサン、ジクロロエタン、o−ジクロロベン
ゼンにて膨潤させて光線透過率の測定を行なった。表2
に測定結果を示した。表2に示すように、非ハロゲン系
芳香族炭化水素溶媒以外の溶媒では着色がなく、サーモ
クロミック現象を発現しないことが明らかとなった。
ロミック高分子ゲルは、アクリル酸またはアクリル酸−
アクリル酸メチル混合物と、架橋性モノマーとを含むモ
ノマー混合物を重合して得られる共重合体を非ハロゲン
系芳香族炭化水素溶媒で膨潤させて得られたものであ
り、温度に依存して容易に色調が変化するので、温度を
色の違いにより検出できる。また、モノマー組成比を変
えることにより、透過波長領域を連続的に変化させるこ
とができ、光フィルターに適用できる。
℃へと変化させたときの光線透過率曲線、
70℃へと変化させたときのλmax の変化を示すグラフ
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 アクリル酸またはアクリル酸−アクリル
酸メチル混合物と、架橋性モノマーとを含むモノマー混
合物を共重合して得られる共重合体を非ハロゲン系芳香
族炭化水素溶媒で膨潤させて得られたものであることを
特徴とするサーモクロミック高分子ゲル。 - 【請求項2】 アクリル酸のモル数を[AA]、アクリ
ル酸メチルのモル数を[MA]、モノマー組成比をF=
([AA]/([AA]+[MA]))としたときに
0.1≦F≦0.9である、請求項1に記載のサーモク
ロミック高分子ゲル。 - 【請求項3】 架橋性モノマーがビスメチレンアクリル
アミドである、請求項1に記載のサーモクロミック高分
子ゲル。 - 【請求項4】 アクリル酸またはアクリル酸−アクリル
酸メチル混合物と、架橋性モノマーとを含むモノマー混
合物を共重合して共重合体を得、次いでこの共重合体を
非ハロゲン系芳香族炭化水素溶媒で膨潤させることを特
徴とするサーモクロミック高分子ゲルの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03235123A JP3078363B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | サーモクロミック高分子ゲル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03235123A JP3078363B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | サーモクロミック高分子ゲル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0570770A true JPH0570770A (ja) | 1993-03-23 |
JP3078363B2 JP3078363B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=16981395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03235123A Expired - Lifetime JP3078363B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | サーモクロミック高分子ゲル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3078363B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013524297A (ja) * | 2010-04-13 | 2013-06-17 | ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッド | 室内グレアの低減を発揮するコンタクトレンズ |
US10816822B2 (en) | 2010-04-13 | 2020-10-27 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Pupil-only photochromic contact lenses displaying desirable optics and comfort |
US10894374B2 (en) | 2010-04-13 | 2021-01-19 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Process for manufacture of a thermochromic contact lens material |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP03235123A patent/JP3078363B2/ja not_active Expired - Lifetime
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KR20130103318A (ko) * | 2010-04-13 | 2013-09-23 | 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드 | 감소된 실내 눈부심을 나타내는 콘택트 렌즈 |
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US9690115B2 (en) | 2010-04-13 | 2017-06-27 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Contact lenses displaying reduced indoor glare |
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US10894374B2 (en) | 2010-04-13 | 2021-01-19 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Process for manufacture of a thermochromic contact lens material |
US11391965B2 (en) | 2010-04-13 | 2022-07-19 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Pupil-only photochromic contact lenses displaying desirable optics and comfort |
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