JPS6254729A - 旋光異方性を有する高分子薄膜の形成方法 - Google Patents

旋光異方性を有する高分子薄膜の形成方法

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JPS6254729A
JPS6254729A JP19460085A JP19460085A JPS6254729A JP S6254729 A JPS6254729 A JP S6254729A JP 19460085 A JP19460085 A JP 19460085A JP 19460085 A JP19460085 A JP 19460085A JP S6254729 A JPS6254729 A JP S6254729A
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plasma
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low
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organic compound
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JP19460085A
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English (en)
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Yoshihito Osada
義仁 長田
Akio Nishino
西野 明男
Yoshikazu Kondo
義和 近藤
Toshihiro Yamamoto
俊博 山本
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Kanebo Ltd
Original Assignee
Kanebo Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は旋光異方性を有する高分子lIj膜の形成方法
に関する。
(従来の技術) 光学活性を有する化合物は天然有機化合物では極めて重
要で、生命は光学活性物質のうえに築かれている。又、
医薬、農薬、食品添加物、香料、飼料などの生体にかか
わる化学及び工業的な分野において非常に重要なものと
なってきている。これら光学活性の物質を分離するには
、光学活性の物質を利用した光学分割剤への応用がある
。特に光学活性高分子が重要である。
光学活性高分子としてはタンパク質、多@類などで生体
にかかわる多くの高分子は光学活性である。ところが合
成高分子では、特別な合成による高分子以外は光学活性
を有していない。従って種々の方法で光学活性を有する
高分子の合成がなされている。
光学活性な重合用触媒を用いる方法としては例えば、特
開昭60−67504号公報では、特定の不斉配位子化
合物とアニオン開始剤化合物とからなる光学活性な重合
触媒を用いた光学活性な高分子の合成方法を示している
。又、光学活性なモノマーを重合する方法として、特開
昭51−81891号公報に開示されている。その他、
光学活性な化合物を高分子に固定、不溶化等の方法も提
案されている。
これらの方法では光学活性な化合物への官能基導入とい
う非常に困難なかつ収率の低いプロセスや、特別な重合
触媒を使用し、二重結合を有するモノマーにしか採用さ
れない等、問題が残る。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は光学活性を有する化合物の重合、固定化
をより簡単なプロセスで行うこと、及びより広汎な担体
に固定化すること及び旋光異方性を有する高分子薄膜の
製造する方法を、提案するにある。
(問題点を解決する為の手段) 本発明方法は、光学活性をもつ有機化合物の低温プラズ
マを重合基体表面に対し一定方向に誘導、接触させて重
合不溶化することを特徴とする。
本発明に使用する光学活性をもつ有機化合物は、これま
でに知られている光学活性をもつ有機化合物なら、いず
れでもよく特に限定されない。その不斉中心は炭素が一
般的であるが、リンやイオウを不斉中心としたものでも
使用できる。
光学活性をもつ有機化合物は分子量、置換基の種類等に
も依存するが、通常高沸点であり、常温では蒸気圧が低
い。光学活性をもつ有機化合物の蒸気圧が低い場合は、
加熱し蒸気圧を増大する必要がある。加熱方法には、ヒ
ーター加熱、高周波加熱、遠赤外線加熱或いはレーザー
加熱のいずれの方法を用いてもよいが、加熱による分解
が生じないよう加熱することが重要である。
本発明で用いるプラズマはいわゆる低温プラズマを指し
、該イオン化ガスプラズマはかかるプラズマを生成する
ための公知方法のいずれによって   −も生成させる
ことができる。例えばJ−R・ホラハフ (HO11a
han )とA−T・ベル(Bell)版「プラズマ化
学の応用技術」、ワイリー、ニューヨーク1974およ
びMジエン(9hen )版「重合体のプラズマ化学」
デツカ−・ニューヨーク・1976に記載されている。
即ち高周波発生器に連結された平行板電極の間にモノマ
ーを真空下で入れ、真空室の外部又は内部のいずれかの
平行板を用いてプラズマを生成させることが出来る。ま
た外部誘導コイルによって電場をつくらせ、イオン化ガ
スのプラズマを発生させてもよく、また反対に荷電した
電極に間隔をおいて直接真空室に入れてプラズマを生成
させてもよい。
反応容器は特に限定しないが、モノマーの一定方向にフ
ローできる流通W型の反応容器が好ましい。
プラズマ重合高分子薄膜の旋光異方性は七ツマ−のフロ
ーとプラズマの位置が重要で、特に重合基体表面に対し
、Wt111ガスのフローを一定にしかつアフターグロ
ーの部分で旋光異方性が良好である。プラズマ重合物は
、通常紙、ガラス、シリカゲル、ポリマー等のシート、
繊維或いは微粒子上に薄膜として形成させる。
光学活性をもつ有機化合°物のプラズマ重合物は、有機
溶剤例えば、アルコール、エーテル、ピリジン、クロロ
ホルム、アセトン、ベンゼン、ギ酸、ジメチルホルムア
ミド等への溶解性は全くなく、架橋重合物である事がわ
かる。
但し、有機溶剤に対する膨潤性は、重合条件によって変
化する。プラズマ重合物の構造、化学構造の特定は仲々
困難である。IR%NMR%X線、電顕等での測定、及
び旋光度の測定で一応の評価が出来る。七ツマ−と重合
物の間の一次(化学)構造の相関性は七ツマ−の種類、
プラズマ重合条件によって変化する。モノマーの代表的
な化学構造、例えば不斉中心が大部分残存される条件を
選択することが必要である。
一般的な重合法、光熱等によって化学構造がくずれやす
い七ツマ−はプラズマ重合によっても同様で、−次構造
を残す事は容易ではない。こういったモノマーでは、例
えば電極間にモノマーを置き、まず七ツマー以外のプラ
ズマ例えば、アルゴン、N2+ H2t He+ 00
2等の不活性ガスや池の重合モノマー例えばアクリル酸
、メタクリル酸、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート等の重合しやすい
七ツマ−のプラズマを前もって発生させ、そのプラズマ
中で短時間加熱を行ない、目的とするモノマーをプラズ
マ化し、重キさせる。又、プラズマ重合の条件によって
も、モノマーの一次構造の残りやすさは変ってくる。即
ち、モノマーの一次構造を残そうとする場合には、プラ
ズマ照射時間を下げるとよい。一般に光学活性をもつ有
機化合物のプラズマ重合は、通常1分以上、好ましくは
10分以上であり、又、パルス的に高周波を印加する方
法も好ましい。プラズマ重合時間を低下させるとともに
プラズマ出力を下げる或いは真空度を下げる或いは基板
の温度を下げるといった方法を併合する事が好ましい。
プラズマ出力に関しては出力が大きいとモノマーの構造
がこわれやすいが出力を余り下げると重合が十分に進行
せず、モノマーの残存率が高(なったり或いは生成物の
分子量が十分高くならず溶剤等に溶解したりする。従っ
て、出力はこれらのかねあいで決定する事が重要である
光学活性をもつ有機化合物の重合の場合の高周波出力は
通常10〜aoow、好ましくは50〜200Wである
。尚高周波出力は当然、目的とする用途によって適宜選
択する必要がある。
真空度も出力と同様の傾向、効果を示し、真空度が低下
すると重合の進行が十分でなく、重合物の物性も十分と
はいえない。一方、真空度を余りにも高くしすぎるとプ
ラズマのエネルギーが高くなりすぎ、七ツマ−の構造を
殆んど残さない重合物が出来たり、極めて架橋度の高い
フィルム或いは粉末が出来、重合物内部への物質の出入
りが出来にく(なり七ツマ−の性質を残存していたとし
ても重合物の性能が発現出来ない。真空度は通常10−
6〜102 Torr、好ましくは10−4〜101’
1’orr、更に好ましくは10−8〜10’Torr
  である。
基板の温度はプラズマ重合の本質的メカニズムとの関連
は少ないが、基板温度が高い時重合生成物の分子量、架
橋が小さく生成物が気化し、放散してしまう。
又、基板温度が低い場合は温度勾配による拡散により活
性化されていない七ツマ−が付着凝固し、重合性の低下
がある。
(発明の効果) 本発明方法は従来の光学活性高分子の製造方法に詔ける
、工程の煩雑さ、特殊性等、又特定の光学活性化合物に
しか適用できない方法に代って七ツマ−を直接的かつ一
段でプラズマ重合し、簿膜化出来たという点で工学的に
極めて有効な方法である。
得られた高分子薄膜は旋光性を有し又原因は不明である
が旋光異方性を有する。すなわち反応器中の七ツマーガ
スの流れ方向を旋光計の光軸に王直に位置するように重
合膜を配置(θ= 0 、180@)して測定した場合
と、光軸に水平に位置するように重合膜を配置(θ=9
0’)L、た場合では、その比旋光度は十と−の符号が
ほぼ100%逆転した値となり旋光異方性が観察された
。本発明方法は、高分子%l膜を形成させる担体を任意
に選ぶことができ、光学分割材料等の製造に極めて有用
である。
又、旋光異方性を利用し偏光子に応用することも可能で
ある。
以下、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
実施例1 第1図には今回使用したプラズマ重合装置を示す。(1
)は高周波(RF)電源でここでは11.56MHzの
高周波電源を使用した。(1)で発生させられた高周波
は(2)のマツチングボックスを通じて内径18.5■
φのガラス製反応容器(3)の外部のN、!(4)に通
じられる。g極(4)とアースされた対のWl極(5)
との間に高周波が印加されると反応器内部でプラズマが
発生する。七ツマ−としてDカンファ(7)をモノマー
容器(6)に5.Of入れ、排気コントロールバルブ(
9)により圧力を調整し、モノマーのプラズマ中への供
給量を変化させる。基板(8)及び(8)′のガラス板
を電極間より排気側に近い位置及びwtI!i間の2箇
所に設置した。反応容器を真空ポンプ(ロ)で排気しな
がら反応容器の圧力が0.4トールになるように調節し
た。   − 高周波電圧を1極に印加し、Dカンファープラズマを発
生させる。高周波出力は100Wとし240分間重合を
行った。Dカンファーのプラズマは電極よりやや排気口
側に近い位置で発生し、ガラス板上にプラズマ重合膜が
生成した。七ツマー供給量は0.851117mである
。試料は重合後アセトンで洗浄し、減圧乾燥した。
得られた重合膜は82μmの膜厚を有し、IRスペクト
ルで8000cI11−1  および145Qcw−を
付近のメチル基、さらに17004−1付近のカルボニ
ルの吸収など、七ツマ−の主要官能基の特性吸収が観測
され、七ツマ−の主要構造が維持されていることがわか
った。
第1表に重合膜の比旋光度(11111の厚さの層を偏
光が通過したときの回転角)を示す。尚、θは第2図に
示すように、反応器中のモノマーガスの流れ方向を施光
計の光軸に垂直に位置するように重合膜を配置し測定し
た場合をθ=0°、180°とし、光軸に水平に位置す
るように重合膜を配置し測定した場合をθ=90°とす
る。
第1表より比旋光度の値は基板の位置により大きく変化
し、電極間で得られた重合膜の比旋光度の値は小さく、
排気口に近いアフターグローの領域ではモノマー(結晶
、比旋光度=+0.65)の約15倍の比旋光度の値を
示していた。
又、θの変化により比旋光度は十と−の符号がほぼ10
0%逆転した値となる。すなわち、モノマーガスの流れ
方向とそれに垂直な方向とで、重合膜に光学異方性が存
在する。
実施例2 実施例1と同様方法にて高周波出力ioow。
0.4トールの減圧下480時間L−メントールのプラ
ズマ重合を行った。モノマーの供給量は0.481%F
/411  であった。重合後、アセトンで洗浄し、減
圧乾燥した。得られた重合膜は20μmの膜厚を有して
いた。
第2表に重合膜の比旋光度結果を示す。L−メントール
の場合もDカンファーと同様比旋光度の値は基板の位置
によって変化し、モノマーガスの流れ方向との相対な角
度により比旋光度の符号が逆転が観察され、重合膜に旋
光異方性が存在した。
【図面の簡単な説明】
第1図は円筒細管型重合装置であり、(1)は高周波(
RF)電源、(3)はガラス製反応容器、(4)、 (
6)は平行平板型外部電極、(7)はモノマー、(8)
t (8)’は基板を示す。 第2図は比旋光度の測定に於ける重合膜と旋光針の光軸
との関係を示す。 ガスフロ一方向と旋光針の光軸とは垂直であり叱θが0
9,90’ 及び180″1の場合について示した。 カネボウ合繊株式会社 r−(’J (”)寸ψトφ■り一 グL面 θ:090°  4800 ・

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光学活性をもつ有機化合物の低温プラズマを重合
    基体表面に対し一定方向に誘導、接触させて重合不溶化
    することを特徴とする旋光異方性を有する高分子薄膜の
    形成方法。
  2. (2)光学活性をもつ有機化合物がDカンファー又はL
    メントールである特許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. (3)低温プラズマが光学活性をもつ有機化合物を加熱
    気化した後、高周波を用いて生成したものである特許請
    求の範囲第1項記載の方法。
  4. (4)低温プラズマを真空度10^−^5〜10^2T
    orrで発生させる特許請求の範囲第1項記載の方法。
  5. (5)重合基体がシート状である特許請求の範囲第1項
    記載の方法。
  6. (6)シート状の重合基体に対し、平行に低温プラズマ
    を誘導、接触させる特許請求の範囲第5項記載の方法。
JP19460085A 1985-09-02 1985-09-02 旋光異方性を有する高分子薄膜の形成方法 Pending JPS6254729A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04114431U (ja) * 1991-03-15 1992-10-08 石山 文鎔 粉粒体定量供給装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04114431U (ja) * 1991-03-15 1992-10-08 石山 文鎔 粉粒体定量供給装置

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