JPH0737523B2 - Ionene polymer - Google Patents

Ionene polymer

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JPH0737523B2
JPH0737523B2 JP21360386A JP21360386A JPH0737523B2 JP H0737523 B2 JPH0737523 B2 JP H0737523B2 JP 21360386 A JP21360386 A JP 21360386A JP 21360386 A JP21360386 A JP 21360386A JP H0737523 B2 JPH0737523 B2 JP H0737523B2
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pyridyl
bis
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ionene polymer
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晋三 山下
崇文 上宮
良隆 大澤
敏弘 工代
満春 山路
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Koei Chemical Co Ltd
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    • G03C1/72Photosensitive compositions not covered by the groups G03C1/005 - G03C1/705
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    • G03C1/733Photosensitive compositions not covered by the groups G03C1/005 - G03C1/705 containing organic compounds with macromolecular compounds as photosensitive substances, e.g. photochromic

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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> この発明は、機能性アイオネンポリマー、より詳しく
は、フォトクロミズム、エレクトロクロミズム、サーモ
クロミズム等の材料として好適であり、表示材料、光記
憶素子等に利用できる機能性アイオネンポリマーに関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial field of application> The present invention is suitable as a functional ionene polymer, more specifically, as a material for photochromism, electrochromism, thermochromism, and the like, and is used as a display material, an optical storage element, or the like. The present invention relates to a functional ionene polymer that can be used for.

<従来の技術> 従来、N,N′−ジアルキル−4,4′ジピリジニウム(ビオ
ローゲン)は、一電子還元されてビオローゲンカチオン
ラジカルを生成して無色から青色乃至紫色に変化すると
共に、酸化されて無色のジカチオンに戻る、いわゆる可
逆的酸化還元特性を示すことが知られている。
<Prior Art> Conventionally, N, N′-dialkyl-4,4′dipyridinium (viologen) is one-electron reduced to generate a viologen cation radical, which changes from colorless to blue to purple and is oxidized. It is known to exhibit a so-called reversible redox property, returning to a colorless dication.

また、上記ビオローゲン単位を有するポリマーは、酸化
還元ポリマーであり、酸化還元反応の電子伝導体、光エ
ネルギーの変換膜としても使用可能である。また、上記
ビオローゲン単位を有するポリマーは、フォトクロミズ
ム、エレクトロクロミズムをも示し、光量制御材料、画
像記録材料やディスプレイ用表示体材料として期待され
ている(J.Electrochem.Soc.,Hlectrochemical Science
and Technology,130(5),1080(1983);J.Phys.Che
m.,87,5345(1983))。
Further, the polymer having the viologen unit is a redox polymer and can be used as an electron conductor for a redox reaction and a light energy conversion film. Further, the polymer having the viologen unit also exhibits photochromism and electrochromism, and is expected as a light amount control material, an image recording material and a display material for a display (J. Electrochem. Soc., Hlectrochemical Science).
and Technology, 130 (5), 1080 (1983); J.Phys.Che
m., 87, 5345 (1983)).

また、このようなビオローゲンポリマーとして、ビオロ
ーゲン骨格を有するジアミンと、ジカルボン酸の酸クロ
リドとの縮合反応により得られたポリマーが知られてい
る(Journal of Polymer Science,Polymer Chemistry E
dition,13,1(1975))。しかしながら、上記ポリマー
のフィルムは、ガラス状で脆く機械的性質に劣るため、
実用的ではない。
As such a viologen polymer, a polymer obtained by a condensation reaction of a diamine having a viologen skeleton and an acid chloride of a dicarboxylic acid is known (Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry E
dition, 13, 1 (1975)). However, the film of the polymer is glassy and fragile and has poor mechanical properties.
Not practical.

また、1官能性ルイス酸を開始剤として用い、テトラヒ
ドロフランをカチオン重合すると共に、4,4′−ジピリ
ジルを反応させたビオローゲン単位を有するポリマーも
知られている(高分子学会予稿集,第31巻,第330頁,19
82年)。しかしながら、上記ポリマーは、ポリマー鎖に
含まれるビオローゲン単位が1個であり、機械的強度の
点で十分でないばかりか、ビオローゲン特有の上記機能
が十分に発現せず、実用性に乏しい。
Further, a polymer having a viologen unit obtained by cationically polymerizing tetrahydrofuran with a monofunctional Lewis acid as an initiator and reacting with 4,4'-dipyridyl is also known (Proceedings of the Polymer Society of Japan, Volume 31). , P. 330, 19
(82 years). However, the above-mentioned polymer has only one viologen unit in the polymer chain, is not sufficient in terms of mechanical strength, and does not sufficiently exhibit the above-mentioned function peculiar to viologen, and is not practical.

また、上記報告書には、他のビオローゲン単位を有する
ポリマーとして、水酸基末端ポリエーテルの両末端をト
シル化すると共に、4,4′−ジピリジルを反応させたポ
リマーを報告されている。しかしながら、上記ポリマー
は、2〜3量体のものであり、成膜性が十分でなく、実
用的でない。
Further, in the above report, as another polymer having a viologen unit, a polymer obtained by tosylating both ends of a hydroxyl group-terminated polyether and reacting 4,4'-dipyridyl is reported. However, the above-mentioned polymer is a 2-3-mer polymer, which does not have sufficient film-forming properties and is not practical.

さらには、約3000回の繰り返し使用に耐えるエレクトロ
クロミック材料も知られている(特開昭56−26974号公
報)。しかしながら、上記エレクトロクロミック材料
は、成膜性のない結晶性化合物であると共に、溶液状で
用いられるため、限定された用途にしか適用できないと
いう問題がある。
Further, an electrochromic material that can be used repeatedly about 3000 times is also known (Japanese Patent Laid-Open No. 56-26974). However, since the electrochromic material is a crystalline compound having no film-forming property and is used in the form of a solution, there is a problem that it can be applied only to limited applications.

<目 的> この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、フ
ォトクロミズム、エレクトロクロミズム、サーモクロミ
ズム等としての機能性を有すると共に、力学的特性に優
れた機能性アイオネンポリマーを提供することを目的と
する。
<Objective> The present invention has been made in view of the above problems, and provides a functional ionene polymer having not only functionality as photochromism, electrochromism, thermochromism, etc., but also excellent mechanical properties. With the goal.

<問題点を解決するための手段および作用> この発明は、下記一般式(1)で表される機能性アイオ
ネンポリマーにより、上記従来の問題点を解決するもの
である。
<Means and Actions for Solving Problems> The present invention solves the above conventional problems by using a functional ionene polymer represented by the following general formula (1).

(式中、Xは置換基としてハロゲン原子を有してもよい
炭素数2〜10のエーテル単位からなり、かつ重合度が5
〜100のポリエーテル残基を示し、Rは主鎖の炭素数が
1〜6で、かつ分岐していてもよい飽和または不飽和脂
肪族炭化水素基を示し、Aはアニオン、nは2以上の整
数を示す) 以下に、この発明を詳細に説明する。
(In the formula, X is an ether unit having 2 to 10 carbon atoms which may have a halogen atom as a substituent, and has a polymerization degree of 5
Represents a polyether residue of 100, R represents a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group whose main chain has 1 to 6 carbon atoms and may be branched, A is an anion, and n is 2 or more. The following is a detailed description of the present invention.

上記一般式(1)において示される各基は、より具体的
には、それぞれ次の通りである。
More specifically, each group represented by the general formula (1) is as follows.

ポリエーテル残基としては、炭素数2〜10のエーテル単
位を有するポリエーテル、例えば、ポリオキシエチレ
ン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシ(クロロメチル
エチレン)、ポリオキシ(1,1−ジ(クロロメチル)ト
リメチレン)、ポリオキシテトラメチレン、ポリオキシ
ペンタメチレン、ポリオキシヘキサメチレン、ポリオキ
シヘプタメチレン、ポリオキシオクタメチレン、ポリオ
キシノナメチレン、ポリオキシデカメチレンなどが例示
できる。これらのポリエーテル残基のうち、炭素数2〜
4個のエーテル単位を有するポリエーテル残基、特にポ
リオキシテトラメチレンが好ましい。上記ポリエーテル
の重合度は5〜100である。
As the polyether residue, a polyether having an ether unit having 2 to 10 carbon atoms, for example, polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxy (chloromethylethylene), polyoxy (1,1-di (chloromethyl) trimethylene) , Polyoxytetramethylene, polyoxypentamethylene, polyoxyhexamethylene, polyoxyheptamethylene, polyoxyoctamethylene, polyoxynonamethylene, polyoxydecamethylene and the like. Of these polyether residues, carbon number 2 to
Polyether residues having 4 ether units, especially polyoxytetramethylene, are preferred. The degree of polymerization of the above polyether is 5 to 100.

また、一般式(1)中、Rで示される、主鎖の炭素数が
1〜6で、かつ分岐していてもよい脂肪族飽和炭化水素
基としては、アルキレン基、例えば、メチレン、エチレ
ン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、
ヘキサメチレン、メチルメチレン、メチルエチレン、1
−メチルトリメチレン、2−メチルトリメチレン、2−
エチルトリメチレン、2−プロピルトリメチレン、2−
メチルテトラメチレン、3−メチルペンタメチレン、4
−エチルヘキサメチレン等を例示することができる。ま
た、主鎖の炭素数が1〜6で、かつ分岐していてもよい
脂肪族不飽和炭化水素基としては、ビニレン、プロペニ
レン、1−ブテニレン、2−ブテニレン、1−ペンテニ
レン、2−ペンテニレン、3−ペンテニレン、1−ヘキ
セニレン、2−ヘキセニレン、3−ヘキセニレン、4−
ヘキセニレン等のアルケニレン;1,2−プロパジエニレ
ン、1,2−ブタジエニレン、1,3−ブタジエニレン、1,2
−ペンタジエニレン、1,3−ペンタジエニレン、1,4−ペ
ンタジエニレン、2,4−ペンタジエニレン、1,2−ヘキサ
ジエニレン、1,3−ヘキサジエニレン、1,4−ヘキサジエ
ニレン、1,5−ヘキサジエニレン、2,4−ヘキサジエニレ
ン等のアルカジエニレン;1,2,4−ペンタトリエニレン、
1,3,4−ヘキサトリエニレン等のアルカトリエニレン;
エチニレン、1−プロピニレン、2−ブチニレン、2−
ペンチニレン、4−ペンチニレン、2−ヘキシニレン、
3−ヘキシニレン等のアルキニレン等の二重結合または
三重結合を少なくとも1個有するものが例示できる。上
記脂肪族飽和炭化水素基のうち、メチル基を有していて
もよい炭素数1〜3のアルキレン基が好ましく、また不
飽和結合を有する脂肪族炭化水素基のうち、ピリジン環
と共役構造となるアルケニレン、アルカジエニレン、ア
ルカトリエニレン、アルキニレンが好ましい。
Further, in the general formula (1), the aliphatic saturated hydrocarbon group represented by R, which has 1 to 6 carbon atoms in the main chain and may be branched, is an alkylene group, for example, methylene, ethylene, Trimethylene, tetramethylene, pentamethylene,
Hexamethylene, methylmethylene, methylethylene, 1
-Methyltrimethylene, 2-methyltrimethylene, 2-
Ethyl trimethylene, 2-propyl trimethylene, 2-
Methyltetramethylene, 3-methylpentamethylene, 4
Examples thereof include ethylhexamethylene. Further, as the aliphatic unsaturated hydrocarbon group which has 1 to 6 carbon atoms in the main chain and may be branched, vinylene, propenylene, 1-butenylene, 2-butenylene, 1-pentenylene, 2-pentenylene, 3-pentenylene, 1-hexenylene, 2-hexenylene, 3-hexenylene, 4-
Alkenylene such as hexenylene; 1,2-propadienylene, 1,2-butadienylene, 1,3-butadienylene, 1,2
-Pentadienylene, 1,3-Pentadienylene, 1,4-Pentadienylene, 2,4-Pentadienylene, 1,2-Hexadienylene, 1,3-Hexadienylene, 1,4-Hexadienylene, 1,5-Hexadienylene, 2,4-Hexadienylene Alkadieenylene; 1,2,4-pentatrienylene,
Alkatrienylene such as 1,3,4-hexatrienylene;
Ethynylene, 1-propynylene, 2-butynylene, 2-
Pentynylene, 4-pentynylene, 2-hexynylene,
Examples thereof include those having at least one double bond or triple bond such as alkynylene such as 3-hexynylene. Among the above aliphatic saturated hydrocarbon groups, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms which may have a methyl group is preferable, and among the aliphatic hydrocarbon groups having an unsaturated bond, a pyridine ring and a conjugated structure Alkenylene, alkadienylene, alkatrienylene and alkynylene are preferred.

また、上記一般式(1)中、Aで示されるアニオンは、
一価または二価のアニオンである。一価のアニオンとし
ては、例えば、フルオライド、クロライド、ブロマイ
ド、ヨーダイド等のハロゲンアニオン;アセテート、ト
リフルオロアセテート、ベンゾエート等のモノカルボン
酸アニオン:サルフェート、メチルサルフェート等の硫
酸アニオン;メタンスルホナート、エタンスルホナー
ト、ヘプタンスルホナート、ベンゼンスルホナート等の
スルホン酸アニオンなどが例示できる。二価のアニオン
としては、例えば、オキサレート、マロネート、アジペ
ート、スベラート等のジカルボン酸アニオン;1,2−エタ
ンジスルホナート等のジスルホン酸アニオンなどが例示
できる。
Further, in the general formula (1), the anion represented by A is
It is a monovalent or divalent anion. Examples of monovalent anions include halogen anions such as fluoride, chloride, bromide, and iodide; monocarboxylic acid anions such as acetate, trifluoroacetate, and benzoate: sulfate anions such as sulfate and methylsulfate; methanesulfonate, ethanesulfone. Examples thereof include sulfonate anions such as nato, heptane sulfonate, and benzene sulfonate. Examples of the divalent anion include dicarboxylic acid anions such as oxalate, malonate, adipate and suberate; and disulfonic acid anions such as 1,2-ethanedisulfonate.

また、前記一般式(1)中、nで示される重合度は2以
上である。アイオネンポリマーの分子量測定技術は、後
述するように未だ確立されていないので、ここでnより
好ましい範囲を限定することはできないが、ポリマーの
分子量を推定する元になる極限粘度数は、0.3〜0.9であ
るのが好ましい。但し、上記極限粘度数の範囲はあくま
でも好ましい範囲であって、この発明のアイオネンポリ
マーの極限粘度数は、必ずしも上記範囲に限定されるも
のではない。
In the general formula (1), the degree of polymerization represented by n is 2 or more. Since the molecular weight measuring technique of ionene polymer has not been established yet as described later, it is not possible to limit the preferable range than n here, but the intrinsic viscosity number from which the molecular weight of the polymer is estimated is 0.3 to It is preferably 0.9. However, the range of the intrinsic viscosity is just a preferable range, and the intrinsic viscosity of the ionene polymer of the present invention is not necessarily limited to the above range.

この発明の機能性アイオネンポリマーは、エラストマー
としての種々の優れた特性を有していると共に、フィル
ム等の固体状および適当な溶媒に溶解した溶液状のいず
れの形態においてもフォトクロミズム、エレクトロクロ
ミズム、サーモクロミズムの特性を有している。
The functional ionene polymer of the present invention has various excellent properties as an elastomer, and has photochromism, electrochromism, in any form of solid such as film and solution dissolved in a suitable solvent. It has the property of thermochromism.

上記溶媒としては、種々のものを用いることができ、例
えば、水、上記アルカリ金属塩等の水溶液;メタノー
ル、エタノール等のアルコール類;ジメチルエーテル、
ジエチルエーテル等のエーテル類;ピリジン、ピコリ
ン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N
−メチル−2−ピロリドン等が例示できる。
As the solvent, various ones can be used, for example, water, an aqueous solution of the alkali metal salt or the like; alcohols such as methanol or ethanol; dimethyl ether,
Ethers such as diethyl ether; pyridine, picoline, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N
-Methyl-2-pyrrolidone and the like can be exemplified.

また、この発明の機能性アイオネンポリマーをフォトク
ロミズム材料として用いる場合、従来公知の光増感剤、
例えば、ポリビニルピロリドン、プロフラビンとエチレ
ンジアミンテトラ酢酸(EDTA)等を用いてもよい。
When the functional ionene polymer of the present invention is used as a photochromism material, a conventionally known photosensitizer,
For example, polyvinylpyrrolidone, proflavin and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) may be used.

なお、この発明の機能性アイオネンポリマーは、光照射
により還元されて着色するだけでなく、適当な還元剤の
存在下、あるいは電気的に還元されて着色する。すなわ
ち、上記機能性アイオネンポリマーのフィルムを、例え
ば、ハイドロサルファイトナトリウムの水溶液に浸漬す
ると、還元されて着色する。
The functional ionene polymer of the present invention is not only reduced by irradiation with light to be colored, but also colored in the presence of a suitable reducing agent or electrically reduced. That is, when the film of the above functional ionene polymer is immersed in, for example, an aqueous solution of sodium hydrosulfite, it is reduced and colored.

この発明の機能性アイオネンポリマーは、種々の方法で
製造されるが、例えば、下記反応式に示される方法で製
造することができる。
The functional ionene polymer of the present invention can be produced by various methods, for example, the method represented by the following reaction formula.

(式中、R1は水素原子、または置換基としてハロゲン原
子を有していてもよいメチル基を示し、pおよびqは正
の整数、Mはカチオンを示し、R、nおよびAは前記と
同じ) この発明の機能性アイオネンポリマーは、式(2)で示
される環状エーテルを、カチオン重合開始剤を用いてカ
チオン重合して式(3)のポリマーを得ると共に、この
ポリマー(3)と式(4)で示される化合物とを反応さ
せることにより式(5)のアイオネンポリマーを製造で
きる。なお、得られたポリマー(5)には、上記重合開
始剤のアニオンが残留しているので、この残留アニオン
を、式(6)で示される前記アニオンの塩を用いて、A
で示されるアニオンに置換して式(1a)で示される機能
性アイオネンポリマーとしてもよい。
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group which may have a halogen atom as a substituent, p and q are positive integers, M represents a cation, and R, n and A are as described above. The same) The functional ionene polymer of the present invention is obtained by cationically polymerizing the cyclic ether represented by the formula (2) by using a cationic polymerization initiator to obtain the polymer of the formula (3). The ionene polymer represented by the formula (5) can be produced by reacting with the compound represented by the formula (4). In addition, since the anion of the above-mentioned polymerization initiator remains in the obtained polymer (5), this residual anion is converted into A by using the salt of the anion represented by the formula (6).
The functional ionene polymer represented by the formula (1a) may be substituted with the anion represented by.

上記式(2)で示される環状エーテルとしては、環状エ
ーテルとその誘導体、例えば、エチレンオキサイド(オ
キシラン)、プロピレンオキサイド、エピクロルヒドリ
ン、オキセタン、3,3−ビスクロロメチルオキセタン、
テトラヒドロフラン(オキソラン)、メチルテトラヒド
ロフラン、テトラハイドロピラン、トリオキサン等が例
示できる。上記環状エーテルのうち、炭素数2〜4の環
状エーテルとその誘導体が好ましい。
Examples of the cyclic ether represented by the above formula (2) include cyclic ethers and their derivatives, such as ethylene oxide (oxirane), propylene oxide, epichlorohydrin, oxetane, 3,3-bischloromethyloxetane,
Examples include tetrahydrofuran (oxolane), methyltetrahydrofuran, tetrahydropyran, trioxane and the like. Among the above cyclic ethers, cyclic ethers having 2 to 4 carbon atoms and derivatives thereof are preferable.

また、カチオン重合開始剤としては、従来公知のカチオ
ン重合開始剤が使用できるが、2官能性開始剤を用いる
のが好ましい。上記2官能性開始剤としては、例えば、
トリフルオロメタンスルホン酸無水物、フルオロメタン
スルホン酸無水物、クロロメタンスルホン酸無水物等の
酸無水物、スチレンダイマージカチオン塩等のジカルボ
ニウム塩等が例示できる。
As the cationic polymerization initiator, a conventionally known cationic polymerization initiator can be used, but it is preferable to use a bifunctional initiator. Examples of the bifunctional initiator include, for example,
Examples thereof include acid anhydrides such as trifluoromethanesulfonic anhydride, fluoromethanesulfonic anhydride, and chloromethanesulfonic anhydride, and dicarbonium salts such as styrene dimeride cation salt.

また、式(4)で示される化合物としては、前記分岐し
ていてもよいアルキレン基、アルケニレン基、アルカジ
エニレン基、アルカトリエニレン基、アルキニレン基等
の両末端にピリジン環が結合した化合物が挙げられ、例
えば、ビス(4−ピリジル)メタン、1,2−ビス(4−
ピリジル)エタン、1,2−ビス(4−ピリジル)プロパ
ン、1,3−ビス(4−ピリジル)プロパン、1,2−ビス
(4−ピリジル)ブタン、1,3−ビス(4−ピリジル)
ブタン、2,3−ビス(4−ピリジル)ブタン、1,2−ビス
(4−ピリジル)ペンタン、1,3−ビス(4−ピリジ
ル)ペンタン、2,4−ビス(4−ピリジル)ペンタン、
1,3−ビス(4−ピリジル)ヘキサン等のビス(4−ピ
リジル)アルカン;1,2−ビス(4−ピリジル)エチレ
ン、1,2−ビス(4−ピリジル)プロピレン、1,3−ビス
(4−ピリジル)プロピレン、1,2−ビス(4−ピリジ
ル)−3−ブチレン、1,3−ビス(4−ピリジル)−2
−ブチレン、1,4−ビス(4−ピリジル)−2−ブチレ
ン、1,3−ビス(4−ピリジル)−2−ペンテン、2,4−
ビス(4−ピリジル)−3−ペンテン、1,3−ビス(4
−ピリジル)−2−ヘキセン等のビス(4−ピリジル)
アルケン;2,4−ビス(4−ピリジル)−1,3−ブタジエ
ン、1,3−ビス(4−ピリジル)−2,4−ヘキサジエン、
2,5−ビス(4−ピリジル)−1,3−ヘキサジエン等のビ
ス(4−ピリジル)アルカジエン;2,4−ビス(4−ピリ
ジル)−1,3,5−ヘキサトリエン等のビス(4−ピリジ
ル)アルカトリエン;1,2−ビス(4−ピリジル)エチニ
レン等のビス(4−ピリジル)アルキニレン等が例示で
きる。
Further, examples of the compound represented by the formula (4) include compounds having a pyridine ring bonded to both ends of the optionally branched alkylene group, alkenylene group, alkadienylene group, alkatrienylene group, alkynylene group, and the like. , For example, bis (4-pyridyl) methane, 1,2-bis (4-
Pyridyl) ethane, 1,2-bis (4-pyridyl) propane, 1,3-bis (4-pyridyl) propane, 1,2-bis (4-pyridyl) butane, 1,3-bis (4-pyridyl)
Butane, 2,3-bis (4-pyridyl) butane, 1,2-bis (4-pyridyl) pentane, 1,3-bis (4-pyridyl) pentane, 2,4-bis (4-pyridyl) pentane,
Bis (4-pyridyl) alkane such as 1,3-bis (4-pyridyl) hexane; 1,2-bis (4-pyridyl) ethylene, 1,2-bis (4-pyridyl) propylene, 1,3-bis (4-pyridyl) propylene, 1,2-bis (4-pyridyl) -3-butylene, 1,3-bis (4-pyridyl) -2
-Butylene, 1,4-bis (4-pyridyl) -2-butylene, 1,3-bis (4-pyridyl) -2-pentene, 2,4-
Bis (4-pyridyl) -3-pentene, 1,3-bis (4
-Pyridyl) -2-hexene and other bis (4-pyridyl)
Alkene; 2,4-bis (4-pyridyl) -1,3-butadiene, 1,3-bis (4-pyridyl) -2,4-hexadiene,
Bis (4-pyridyl) alkadienes such as 2,5-bis (4-pyridyl) -1,3-hexadiene; Bis (4 such as 2,4-bis (4-pyridyl) -1,3,5-hexatriene Examples include -pyridyl) alkatriene; bis (4-pyridyl) alkynylene such as 1,2-bis (4-pyridyl) ethynylene.

また、式(6)で示される化合物としては、解離して前
記Aで示されるアニオンを生成するものであれば、いか
なるものも使用できる。これらの化合物としては、例え
ば、前記アニオンのナトリウム、カリウム、リチウム塩
等を例示することができる。
As the compound represented by the formula (6), any compound can be used as long as it dissociates to generate the anion represented by A. Examples of these compounds include sodium, potassium, and lithium salts of the above anions.

上記式(2)で示される環状エーテルとその誘導体のカ
チオン重合は、カチオン重合開始剤を適宜量用いて行な
われる。該反応は、適宜の条件で行なうことができ、例
えば、通常−50〜50℃、好ましくは、−10〜10℃の温度
にて5分〜12時間程度行なわれる。なお、上記重合時間
等を制御することにより、前記ポリエーテル残基Xの分
子量を調整することができる。
Cationic polymerization of the cyclic ether represented by the above formula (2) and its derivative is carried out by using an appropriate amount of a cationic polymerization initiator. The reaction can be carried out under appropriate conditions, and for example, it is usually carried out at a temperature of -50 to 50 ° C, preferably -10 to 10 ° C for about 5 minutes to 12 hours. The molecular weight of the polyether residue X can be adjusted by controlling the polymerization time and the like.

次いで、上記反応の後、式(4)で示される化合物と反
応させる。この反応は、適宜の条件にて行なうことがで
き、例えば、通常、−150℃〜室温、好ましくは、−100
〜0℃の温度にて30分〜24時間程度行なうことができ
る。なお、上記反応において、上記(4)で示される化
合物の濃度等を制御することにより、ポリマーの分子量
を調整することができる。
Then, after the above reaction, the compound represented by the formula (4) is reacted. This reaction can be carried out under appropriate conditions, for example, usually -150 ° C to room temperature, preferably -100.
It can be performed at a temperature of ~ 0 ° C for about 30 minutes to 24 hours. In the above reaction, the molecular weight of the polymer can be adjusted by controlling the concentration of the compound represented by (4) above.

なお、上記反応は、いずれも不活性溶媒の存在下で行な
ってもよい。
The above reactions may be carried out in the presence of an inert solvent.

<実施例> 以下、実施例に基き、この発明を更に詳細に説明する。<Example> Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

実施例1 300mlのナスフラスコに、脱水精製したテトラヒドロフ
ラン100gを仕込み、窒素置換した。2℃の恒温水構中で
テトラヒドロフランを激しく撹拌しながら、トリフルオ
ロメタンスルホン酸無水物3.85g(0.12モル/)を加
え15分間重合した。一方、上記トリフルオロメタンスル
ホン酸無水物と等モル量の1,2−ビス(4−ピリジル)
エタンを溶解したテトラヒドロフラン溶液約100mlを、
約−70℃に冷却し、ここに上記重合反応液を加え、1時
間反応させた。次いで、室温にて、反応液を、0.5N−臭
化ナトリウム水溶液400mlに撹拌しながら徐々に注ぎ、
生成したポリマーを析出させた。得られたポリマーを純
水にて洗浄した後、メタノールと0.5N−臭化ナトリウム
水溶液で再沈し、さらにメタノールと純水にて再び再沈
して精製し、1,2−ビス(4−ピリジル)エタン単位を
有するポリマー(以下、PE−PTと称する)を得た。
Example 1 A 300 ml eggplant-shaped flask was charged with 100 g of dehydrated and purified tetrahydrofuran, and the atmosphere was replaced with nitrogen. While vigorously stirring tetrahydrofuran in a constant temperature water of 2 ° C., 3.85 g (0.12 mol /) of trifluoromethanesulfonic anhydride was added and polymerization was carried out for 15 minutes. On the other hand, 1,2-bis (4-pyridyl) in an equimolar amount to the above trifluoromethanesulfonic anhydride
About 100 ml of a tetrahydrofuran solution in which ethane is dissolved,
After cooling to about -70 ° C, the above-mentioned polymerization reaction liquid was added thereto and reacted for 1 hour. Next, at room temperature, the reaction solution was gradually poured into 0.5N-sodium bromide aqueous solution 400 ml while stirring,
The produced polymer was deposited. The polymer obtained was washed with pure water, reprecipitated with methanol and a 0.5N-sodium bromide aqueous solution, and further reprecipitated with methanol and pure water to purify the product, and 1,2-bis (4- A polymer having a (pyridyl) ethane unit (hereinafter referred to as PE-PT) was obtained.

実施例2 1,2−ビス(4−ピリジル)エタンに代えて、1,2−ビス
(4−ピリジル)プロパンおよび1,2−ビス(4−ピリ
ジル)エチレンを用いる以外は、上記実施例1と同様に
して、1,2−ビス(4−ピリジル)プロパン単位を有す
るポリマー(以下、PP−PTと称する)および1,2−ビス
(4−ピリジル)エチレン単位を有するポリマー(以
下、PEY−PTと称する)を得た。なお、PEY−PTについて
は、メタノールと0.5N−臭化ナトリウム水溶液で2回再
沈すると共に、純水で洗浄することにより精製した。
Example 2 The above Example 1 except that 1,2-bis (4-pyridyl) propane and 1,2-bis (4-pyridyl) ethylene were used instead of 1,2-bis (4-pyridyl) ethane. Similarly, a polymer having a 1,2-bis (4-pyridyl) propane unit (hereinafter, referred to as PP-PT) and a polymer having a 1,2-bis (4-pyridyl) ethylene unit (hereinafter, PEY- (Named PT). The PEY-PT was purified by reprecipitation with methanol and 0.5N-sodium bromide aqueous solution twice and washing with pure water.

参考例3 アイオネンポリマーの分子量測定技術が未だ確立されて
いない(K.Kataoka et al,Makromol.Chem.第180巻.65
頁.1979年)ので、上記PE−PT、PP−PTおよびPEY−PTの
分子量を推定するため、比較ポリマーとして、上記1,2
−ビス(4−ピリジル)−エタンに代えて、一官能性ア
ミンであるピリジンを、ピリジン/トリフルオロメタン
スルホン酸無水物=2.0のモル比で用いる以外は、上記
合成例1と同様にしてピリジン単位を有するポリマー
(以下、PT−PTと称する)を得た。なお、このPT−PT
は、ポリテトラヒドロフランの両末端が上記ピリジン環
の窒素原子と結合し封鎖されているものである。
Reference Example 3 A molecular weight measuring technique for an ionene polymer has not been established yet (K. Kataoka et al, Makromol. Chem. Vol. 180.65.
Pp. 1979), therefore, in order to estimate the molecular weight of PE-PT, PP-PT and PEY-PT, as a comparative polymer,
Instead of -bis (4-pyridyl) -ethane, a pyridine unit is used in the same manner as in Synthesis Example 1 except that pyridine, which is a monofunctional amine, is used at a molar ratio of pyridine / trifluoromethanesulfonic anhydride = 2.0. Was obtained (hereinafter referred to as PT-PT). In addition, this PT-PT
Indicates that both ends of polytetrahydrofuran are bonded and blocked with the nitrogen atoms of the pyridine ring.

上記実施例、参考例で得られたポリマーの物性を以下に
示す。
The physical properties of the polymers obtained in the above Examples and Reference Examples are shown below.

スペクトル分析 上記のポリマーをNMR(溶媒:CD3OD)にてスペクトル分
析したところ、PP−PTにおいては、ピリジン環のβ位の
プロトン(δ=8.1ppm)およびα位のプロトン(δ=8.
9ppm)のピークが認められた。また、PEY−PTにおいて
は、ピリジン環のβ位のプロトン(δ=8.4ppm)、α位
のプロトン(δ=9.1ppm)およびエチレン(δ=8.1pp
m)のピークが認められた。また、上記ポリマーは、ポ
リテトラヒドロフランのβ−メチレンおよびα−メチレ
ンのピークがいずれも認められた。
Spectral analysis The above polymer was subjected to spectral analysis by NMR (solvent: CD 3 OD). As a result, in PP-PT, β-position protons (δ = 8.1 ppm) and α-position protons (δ = 8.
9 ppm) peak was observed. In PEY-PT, the β-position proton of the pyridine ring (δ = 8.4 ppm), the α-position proton (δ = 9.1 ppm) and ethylene (δ = 8.1 pp) were used.
m) peak was observed. Further, in the above polymer, both peaks of β-methylene and α-methylene of polytetrahydrofuran were observed.

また、赤外線吸収スペクトルによると、いずれのポリマ
ーも、ピリジン環の−C=N−環伸縮に基くピーク(16
50cm-1)が認められた。
In addition, according to the infrared absorption spectrum, all of the polymers had a peak based on the -C = N-ring stretching of the pyridine ring (16
50 cm -1 ) was recognized.

熱分析 標準物質としてα−アルミナを用い、昇温速度10℃/mi
n.の条件で上記PE−PT、PP−PTおよびPEY−PTを熱分析
したところ、TGカーブにおいて、250℃まで重量減少が
あまり見られなかった。また、DSCカーブにおいて、ポ
リテトラヒドロフランの融解に基くと思われる吸熱ピー
クが40℃付近にみられ、また、ポリマーの熱分解に基く
と思われるピークが250℃よりも高温側にみられた。
Thermal analysis Using α-alumina as a standard substance, heating rate of 10 ℃ / mi
When the above PE-PT, PP-PT and PEY-PT were subjected to thermal analysis under the condition of n., a weight reduction was not observed so much up to 250 ° C in the TG curve. In addition, in the DSC curve, an endothermic peak, which is considered to be due to the melting of polytetrahydrofuran, was observed at around 40 ° C, and a peak which was believed to be due to the thermal decomposition of the polymer was observed at a temperature higher than 250 ° C.

軟化点 上記PP−PTおよびPE−PTの軟化点を測定したところ、表
1に示す結果を得た。
Softening point When the softening points of the above PP-PT and PE-PT were measured, the results shown in Table 1 were obtained.

極限粘度 0.1N−臭化リチウムメタノール溶液中での粘度測定か
ら、極限粘度数を求めたところ、表2に示す結果を得
た。また、上記PP−PT等の分子量を推定するために合成
した上記PT−PTの極限粘度数を併せて示す、なお、この
PT−PTは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィのピ
ーク値からポリスチレン換算分子量3400を有するもので
あった。
Intrinsic Viscosity The intrinsic viscosity number was determined from the viscosity measurement in a 0.1N-lithium bromide methanol solution, and the results shown in Table 2 were obtained. In addition, the intrinsic viscosity number of the PT-PT synthesized to estimate the molecular weight of the PP-PT and the like is also shown.
PT-PT had a polystyrene reduced molecular weight of 3400 from the peak value of gel permeation chromatography.

フィルム形成能 上記PE−PT、PP−PTおよびPEY−PTFのメタノール溶液を
キャストすることにより、容易にフィルムを得ることが
できた。
Film Forming A film could be easily obtained by casting the above PE-PT, PP-PT and PEY-PTF methanol solutions.

得られたフィルムを減圧乾燥した後、以下の試験に供し
た。
The obtained film was dried under reduced pressure and then subjected to the following tests.

引張り試験 上記のようにして得たフィルムを用いて、引張り試験を
行なったところ、表3に示すような結果を得た。
Tensile Test A tensile test was conducted using the film obtained as described above, and the results shown in Table 3 were obtained.

なお、引張り試験は、新興通信工業社製引張試験機TOM2
00Dを使用し、厚み約1mmの試料(内径11.6mm、外径13.6
mm)を用い、引張り速度10mm/分で行なった。
In addition, the tensile test is a tensile tester TOM2 manufactured by Shinko Communication Industry Co., Ltd.
Using 00D, a sample with a thickness of about 1 mm (inner diameter 11.6 mm, outer diameter 13.6 mm
mm) and a pulling speed of 10 mm / min.

表3に示す結果より、フィルムは、良好な引張り特性を
有する高強度のエラストマーであることが判明した。
From the results shown in Table 3, it was found that the film was a high-strength elastomer having good tensile properties.

フォトクロミズム、サーモクロミズムおよびエレクトロ
クロミズムの観察 フォトクロミズム 高圧水銀ランプを用い、290nm以下の紫外線をカットし
て、真空中、室温で光照射したところ、PP−PTのフィル
ムは、無色から青色に、またPEY−PTのフィルムは、赤
味を帯びた茶色から深い赤味を帯びた茶色に着色した。
Observation of photochromism, thermochromism and electrochromism Photochromism A high-pressure mercury lamp was used to cut off ultraviolet rays of 290 nm or less, and when light was irradiated at room temperature in vacuum, the PP-PT film changed from colorless to blue, and PEY- The film of PT was colored from reddish brown to deep reddish brown.

サーモクロミズム 真空脱気したフィルムを加温したところ、PP−PTのフィ
ルムは、130℃付近で無色から青色に着色した。また、
上記フィルムを空気中に放置して冷却したところ、PP−
PTのフィルムは、元の色に戻り、可逆性があることが判
明した。
Thermochromism When the vacuum degassed film was heated, the PP-PT film was colored from colorless to blue at around 130 ° C. Also,
When the film was left to stand in the air and cooled, PP-
The PT film returned to its original color and was found to be reversible.

エレクトロクロミズム PEY−PTをN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)に溶解す
ると共に、指示電解質としてテトラエチルアンモニウム
トシレイト(TEAT)を0.2Nとなるように溶解した。この
溶液に、窒素雰囲気下で10mA、29Vの条件で印加したと
ころ、黄色から深い紫色に変化した。また、上記とは逆
方向に印加したところ、元の色に戻り、可逆性を有する
ことが判明した。なお、電極として白金電極を用いた。
Electrochromism PEY-PT was dissolved in N, N-dimethylformamide (DMF), and tetraethylammonium tosylate (TEAT) was dissolved as an indicator electrolyte to a concentration of 0.2N. When this solution was applied under a nitrogen atmosphere at 10 mA and 29 V, the color changed from yellow to deep purple. When applied in the opposite direction to the above, the original color was restored and it was found to have reversibility. A platinum electrode was used as the electrode.

<発明の効果> 以上のように、この発明によれば、フォトクロミズム、
エレクトロクロミズム、サーモクロミズム等の特性を有
すると共に、容易にフィルムを成形でき、加工性に優
れ、高強度のポリマーとしての特性を備えている機能性
アイオネンポリマーを提供することができる。
<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, photochromism,
It is possible to provide a functional ionene polymer having properties such as electrochromism and thermochromism, capable of easily forming a film, excellent in processability, and having properties as a high-strength polymer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大澤 良隆 大阪府大阪市此花区島屋1丁目1番3号 住友電気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 工代 敏弘 大阪府東大阪市若江本町1丁目1番18― 211号 (72)発明者 山路 満春 奈良県奈良市中登美ケ丘1丁目1994―3 D46・404 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yoshitaka Osawa 1-3 Shimano, Konohana-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Sumitomo Electric Industries, Ltd. Osaka Works (72) Inventor Toshihiro Kushiro Wakaehonmachi, Higashi Osaka City, Osaka Prefecture 1-12-12-1 (72) Inventor Manharu Yamaji 1-chome, Nakatobigaoka Nara, Nara 1994-3 D46 ・ 404

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式(1) (式中、Xは置換基としてハロゲン原子を有してもよい
炭素数2〜10のエーテル単位からなり、かつ重合度が5
〜100のポリエーテル残基を示し、Rは主鎖の炭素数が
1〜6で、かつ分岐していてもよい飽和または不飽和脂
肪族炭化水素基を示し、Aはアニオン、nは2以上の整
数を示す。) で表されるアイオネンポリマー。
1. A general formula (1) (In the formula, X is an ether unit having 2 to 10 carbon atoms which may have a halogen atom as a substituent, and has a polymerization degree of 5
Represents a polyether residue of 100, R represents a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group whose main chain has 1 to 6 carbon atoms and may be branched, A is an anion, and n is 2 or more. Indicates an integer. ) An ionene polymer represented by.
【請求項2】極限粘度が0.3〜0.9である特許請求の範囲
第1項記載のアイオネンポリマー。
2. The ionene polymer according to claim 1, which has an intrinsic viscosity of 0.3 to 0.9.
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