KR19980702722A - 비선형 광학 폴리카보네이트 - Google Patents

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샬크비즈크 피이터 코르넬리스, 페트 귄터
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Abstract

본 발명은 비선형 광학 활성(NLO) 폴리카보네이트 및 상기 폴리카보네이트를 함유하는 NLO 활성 도파관에 관한 것으로서,
NLO 폴리카보네이트를 함유하는 도파관은 낮은 신호손실, 높은 유리 전이온도와 포켈계수의 높은 안정성 및 좋은 극성을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

비선형 광학 폴리카보네이트
본 발명은 비선형 광학 활성 폴리카보네이트 및 상기 폴리카보네이트로 구성되는 광자장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 포켈(Pockel) 효과의 높은 안정성 및 높은 정도의 성극성(polability)을 나타내는 비선형-광학(NLO) 폴리카보네이트에 관한 것이다.
전형적으로 비선형 광학 물질이 광학 신호의 변조 및 레이저광의 진동수 변환에 사용된다. 대개 비선형 광학 물질은 한쪽은 전자 주개 그룹과 다른 쪽은 전자 받개 그룹에 연결된 비국소 파이 시스템을 포함하는 광학 활성 그룹으로 구성된다. 주개-파이-받개(DπA) 시스템이라는 용어는 이후에 종종 사용될 것이다.
비선형 광학 물질이 외부 전기장의 힘의 영향을 받아 극성을 가지면, 주파수 배가 및 포켈의 효과를 포함하는 많은 광학적 비선형 현상이 관찰된다. 상기 현상을 이용하여 광학적 스위치 및 진동수 배가기와 같은 도파장치으로 비선형 광학 물질이 사용될 수 있다.
전자-광학 장치에 사용되고 있는 비선형-광학 물질은 대개 리튬 니오베이트 또는 포타슘 디히드로겐 포스페이트와 같은 무기 결정이다. 최근, 유기분자, 특히 극성 유기분자를 기본으로 하는 비선형 광학 물질이 발전되었다. 유기 비선형 광학 물질의 잇점은 특히 폴리머의 형태로 사용되었을 때, 분자 단위에서 높은 NLO 활성, 전자-광학 장치내 더 빠른 개폐시간을 갖추는 능력, 주어진 전력 소비에서 더 높은 전자-광학 조절 진동수를 제공하는 낮은 유전상수 및 통합된 장치 구조로 쉽게 조립할 수 있다.
몇가지 비선형 광학 폴리머가 종래에 공지되어 있다. 예를 들면 미국 특허 제5,208,299호는 디히드록시아릴히드라존에서 유도되는 다양한 비선형 광학 폴리머를 기술하고 있다. 상기 폴리머는 폴리카보네이트, 폴리에스테르카보네이트 및 폴리(히드록시에테르)가 있다. 상기 실시예에서, 폴리카보네이트는 디히드록시페닐 히드라존 및 비스페놀 A의 중합화에 의해 얻어진다고 기술되어 있다. 상기 물질이 배향될때 NLO 활성을 나타내고 비교적 높은 유리전이온도를 갖는다면, 광학적 투명도가 적정에서보다 낮게 나타낸다. 일본특허공보 J-05-142,600은 또한 불소-함유 폴리우레탄, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리카보네이트 및 폴리에테르를 포함하는 NLO 폴리머를 개시하고 있다. 상기 물질은 NLO활성을 나타내며, 석영형 도파관 매체에 적합하도록 쉽게 조절될 수 있는 굴절율을 갖는다. 공고된 유럽특허출원 제571271호는 2차 비선형 광학 폴리머 및 그의 제조방법을 기술하고 있다. 상기에 기술된 광학 중합제 중에 폴리실록산, 폴리메타크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리카보네이트 및 폴리에테르와 그의 유도체 및/또는 코폴리머가 있다. 비선형 광학 성분은 폴리머 골격에 결합된다.
함께 계류중인 유럽특허출원 제94202733호는 방향족기에 결합된 주개로 구성된 DπA 시스템을 포함하며, 상기 방향족기가 공유결합을 통해 방향족 또는 공액된 고리그룹에 결합되며, 또한 상기가 받개 그룹에 결합되는 비선형 광학 폴리카보네이트를 개시하고 있다. 상기 물질은 낮은 신호 손실, 좋은 성극성 및 높은 Tg를 나타낸다. 상기에 기술된 폴리머로 제조된 중합성 도파관의 주된 결점은 상기의 성질이 적절하게 조합되지 않는다는 것이다. 특히, 상기 중합성 물질은 높은 유리전이온도, 좋은 성극성, 포켈 계수의 높은 안정성 및 최소의 신호 손실을 나타낸다. 상기의 몇가지 폴리머가 하나 또는 두개의 영역에서 좋은 특성을 나타내지만, 상기 물질 중 어느 것도 적절히 조합된 특성을 갖추지 못했다.
본 발명은 낮은 신호 손실, 좋은 성극성, 포켈 계수의 높은 안정성 및 높은 유리전이온도를 갖는 NLO 폴리카보네이트를 제공하는 것이다.
본 발명은 NLO 폴리카보네이트가 하기 화학식 1을 만족하는 NLO 디올 및 하기 화학식 2의 화합물로 구성되는 모노머 혼합물로 부터 얻어지는 것을 특징으로 한다.
(식에서, D는 2-30개의 지방족, 고리지방족, 방향족 또는 이종고리의 탄소원자로 구성되는 3가의 전자-주개 그룹이고, 벤젠 고리에 직접 또는 공액적으로 결합된 알콕시 산소원자, 황원자, 셀레늄원자 및 질소원자에서 선택되는 적어도 하나의 원자를 포함하며; R은 수소, (할로겐화) C1-C6알킬 및 시아노기에서 선택되고; R1은 할로겐, -R2, -OR2, -COR2, -CN 및 -CF3에서 선택되고; R2는 수소, 할로겐, C1-C6알킬 및 할로겐-치환된 C1-C6알킬에서 선택된다)
(식에서, P는 -Cl, O-R3, 이미다졸을 나타내고, Q는 -Cl, O-R3, 이미다졸을 나타내고, R3는 1-6개의 탄소원자를 갖는 (할로겐화) 알킬기, (할로겐화) 페닐기를 나타내고, A는 하기의 화합물을 나타낸다.
화합물에서 Y는 -SO2-, 1-6개의 탄소원자를 갖는 할로겐화 알킬, 바람직하게는 -CF2-, -C(CF3)2, -O-, -S-, 4-12개의 탄소원자를 갖는 시클로알킬, 디안히드로헥소실, -C(C6H5)2-을 나타내고, X는 할로겐 또는 C1-C6할로 알킬이고, a는 X-그룹이 같거나 다른 0 내지 4의 정수이고, b는 X-그룹이 같거나 다른 0 내지 4의 정수이고, c는 X-그룹이 같거나 다른 0 내지 4의 정수이고, m은 A-그룹이 같거나 다른 0 내지 5의 정수이다)
상기 화학식 2에 따른 화합물은 낮은 광손실을 갖는 폴리카보네이트를 얻기위해 지방족 C-H 결합을 포함하지 않는 것이 중요하다. 상기 화학식 1에 따른 모노머를 사용하여 포켈 계수의 높은 안정성 및 좋은 성극성을 갖는 도파관을 제공할 수 있는 폴리카보네이트를 수득했다. 포켈 계수의 안정성은 전기장이 꺼진후 본래대로 남아 있는 포켈 계수의 정도를 의미하는 것이다. 본 발명에 따른 폴리카보네이트는 또한 높은 유리전이온도를 나타낸다.
본 발명의 폴리카보네이트가 상기 화학식 2에 따른 모노머와 3차 아민을 포함하는 테트라히드로퓨란 또는 피리딘과 같은 염기성 용매내에 상기 화학식 1에 따른 디올과 반응하여 수득될 수 있다. 특정 분자량이 얻어지는 것을 요망한다면, 사슬 정지제의 정량이 중합화 동안 사용될 수 있다. 전형적인 사슬 정지제는 페놀이다. 또한 폴리카보네이트 제조에 관한 상세한 설명은 Comp. Pol. Sci.: The Synthesis, Characterization, Reactions and Applications of Polymers, 5권(Pergamon Press), 20과, 페이지 345-356에 기술되어 있다. 더우기, 폴리카보네이트 수지의 제조방법은 미국 특허 제3,248,414호; 제3,153,008호; 제3,215,668호; 제3,187,065호; 제3,028,365호; 제2,999,846호; 제2,964,974호; 제2,970,137호; 제1,991,273호; 및 제2,999,835호에 기술되어 있다.
이후에 사용되는 “전자-주개”라는 용어는 공액된 전자구조에 전자를 주는 치환체를 언급하며, 편광된 공명구조를 제공한다. 전자-주개 용량수준의 정량화는 하멧 시그마(σ)(Hammett Sigma) 상수로 나타낸다. 상기에 공지된 상수는 예를 들면 J. March Advanced Organic Chemistry(McGraw-Hill Book Company, New York, 1977 판), 페이지 251-259와 같은 많은 참고문에 기술되어 있다. 상기 σ값은 전자 주개 그룹에 대해 음의 값이다.
본 발명의 폴리카보네이트에 사용될 수 있는 바람직한 전자-주개 그룹(D)(화학식 1의)은 하기 화학식 3에 기술되어 있다.
(식에서, OH는 상기 화학식 1의 OH-그룹을 나타내고, x, y 및 z는 0-4의 정수이고, R4는 -H 또는 1-6개의 탄소원자를 갖는 (할로겐화) 알킬, -페닐을 나타낸다)
특히 상기의 화합식 3에서 바람직한 것은 적어도 두개의 방향족으로 치환된 히드록시기를 포함하는 전자-주개 그룹(D)이다. 방향족으로 치환된 히드록시기라는 것은 방향족 고리에 직접 히드록시기가 부착된 것을 의미한다.
상기 화학식 2에 따른 적당한 화합물은 할로겐화 비스클로로포르메이트이다. 비스클로로포르메이트는 포스겐과 디올의 염기-촉매 반응에 의해 제조될 수 있다. 대개 상기 디올은 톨루엔에 용해되고, 포스겐은 염기의 느린 첨가에 의해 0℃에서 천천히 첨가된다. 상기 화학식 2의 화합물 제조에 사용되는 가장 바람직한 디올은 헥사플루오로비스페놀 A 및 헥사플루오로테트라브로모 비스페놀 A이고, 상기 물질은 대개 낮은 신호손실을 갖는 폴리카보네이트를 제공한다. 만약 굴절율이 증가되기를 요망한다면, 4,4′-설포닐디페놀 비스클로로포르메이트 또는 헥사플루오로테트라브로모 비스페놀 A가 모노머 혼합물에 포함될 수 있다. 그러므로 굴절율이 모노머 혼합물내 브로모-, 클로로- 및 4,4′-설포닐디페놀의 함량을 변화시킴에 의해 정확히 조정될 수 있다.
상기 P 및 Q그룹은 좋은 이탈기이다.
상기의 성분 뿐만아니라 본 발명의 폴리카보네이트는 최종의 폴리카보네이트 가교성을 만드는데 사용될 수 있는 부가적 모노머를 포함한다. 상기 모노머의 예로는 가교성 그룹-함유 디올 또는 비스클로로포르메이트가 있다. 상기 가교성 그룹은 알릴 또는 비닐, 에폭시, 이소시아네이트, (메트)아크릴레이트, 또는 말레이미드기와 같은 알켄일이다. 또한 가교성 폴리카보네이트를 수득하기위해 모노머 혼합물에 폴리이소시아네이트 및 폴리에폭시드를 첨가하는 것이 가능하다. 가교성 물질은 다른 면의 상부에 폴리카보네이트의 방사 코팅된 층으로 제조되는 도파관에 사용하는 것이 바람직하다. 그러므로, 본 발명은 또한 가교성 그룹 함유 모노머 또는 부가적 가교제를 포함하고, 상기에 기술된 모노머 혼합물로 부터 얻어지는 가교된 폴리카보네이트 및 가교성 폴리카보네이트에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폴리카보네이트는 또한 항산화제를 포함한다. 적당한 항산화제는 EP-A2-0608493, 페이지 7에 기술되어 있으며, 이후에 참고문으로 통합된다.
본 발명에 따른 폴리카보네이트는 도파관 폴리카보네아트층보다 더 낮은 굴절율을 갖는 두개 물질의 편향된 층 사이에 끼인 폴리카보네이트로 구성된 층구조를 갖는 광학 도파장치로 조립될 수 있다. 폴리카보네이트층내 도파관 채널을 특성화 하는 한가지 방법은 조사에 의해 굴절율을 선택적으로 변화시키는 것이다. 상기 방법은 종종 표백법으로 언급되며, 대개 폴리카보네이트 물질의 굴절율을 감소시키는 결과를 낸다. 본 발명에 따른 폴리카보네이트는 극성에 의해 NLO 활성을 만들고, 표백될 수 있는 NLO그룹으로 구성된다. 또한 상기 도파관 채널은 반응성 이온의 에칭, 성형 및 레이저 제거와 같은 다른 기술에 의해 특성화된다. 이와 같이 본 발명의 폴리카보네이트는 열-광학 도파장치 뿐만아니라 활성형 및 수동형 도파장치에 사용되는 것이 적당하다.
본 폴리카보네이트의 극성을 띠는 필름이 높은 유리전이온도에 의해 훌륭한 열 안정성을 갖는 것을 알 수 있다. 더우기, 포켈 계수(r33)에 의해 측정된 본 폴리카보네이트 필름의 비선형 광학적 행동은 다른 NLO 폴리머와 비교하여 좋다. 특히 포켈 계수의 안정성이 좋다. 마지막으로 상기 NLO 폴리카보네이트는 전송창에서(대략 1300-1370 및 1500-1600nm) 최소의 신호 손실을 갖는다.
기판에 폴리카보네이트를 가하는 방법은 방사코팅에 의한다. 폴리카보네이트의 방사코팅을 위해 먼저 상기를 피복될 기판을 적실 수 있는 용매에 용해시킨다. 생성된 폴리카보네이트 용액은 여과가능하다. 폴리카보네이트의 방사 코팅에 적당한 용매는 예를 들면 테트라히드로퓨란, o-크실렌, 메시틸렌, 감마-부티롤락톤, 에틸렌 글리콜 디아세테이트, 디글림, 시클로헥실 아세테이트, 테트라클로로에탄, 시클로펜탄온, 2-메틸 시클로헥산온 및 2-메톡시-에틸아세테이트가 있다. 기판상에 용액을 코팅한 후에 상기 용매를 증발시켜 폴리카보네이트 필름을 남긴다. 상기 폴리카보네이트 필름이 DC-유발 포켈 효과 기술에 의해 극성을 띤다. 상기 기술은 A.C. 및 D.C.전압을 시료에 가한다. 상기 D.C. 전압은 분자를 배향하고, 포켈 효과를 유발하며, 상기 A.C. 전압장은 포켈 계수의 측정을 위해 제공된다. 전형적인 D.C.전압장의 세기는 10-30V/㎛이다. 광학 도파관으로 사용되기에 충분한 두께의 필름을 얻기위해 다른 면의 상부에 폴리카보네이트를 몇번 방사코팅하는 것이 필요하다. 더우기, 피복층은 NLO 활성층에 제공될 수 있다. 상기 피복층은 본 발명에 따른 가교성 폴리카보네이트에서 제조될 수 있으며, 상기 물질은 부분적으로 또는 완전히 가교되었을 때, 상기는 더 이상 용매에 용해되지 않는다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 폴리카보네이트로 구성된 다른 광자장치 뿐만아니라 본 발명에 따른 폴리카보네이트로 구성된 NLO 도파관에 관한 것이다. 본 발명은 하기의 실시예를 참고로 부가적으로 설명될 것이다.
실시예 1: 폴리카보네이트 1의 합성
모노머 1: 2-{4-[비스(2-히드록시에틸)아미노]페닐}-3-시아노-부텐디니트릴의 합성
D그룹이 상기 화학식 3의 DA(x,y=1)인 상기 화학식 1의 모노머는 하기의 방법으로 제조된다:
N,N-디메틸 포름아미드 25ml내 N-페닐 디에탄올 아민 4.5g(0.025몰) 및 테트라시아노에틸렌 3.4g(0.026몰)의 혼합물이 20℃에서 17시간동안 교반된다.
용매를 증발시킨후, 용리액으로 95% 디클로로메탄/5% 메탄올 혼합물을 사용하여 200g의 실리카겔로 컬럼 크로마토그래피를 실시하여, 5.8g(82%)의 모노머 1을 수득했다. 녹는점은 164-167℃이다.
폴리카보네이트는 테트라히드로퓨란내 4,4′-(헥사플루오로이소프로필리덴)디페놀의 비스클로로포르메이트로 모노머 1을 중합화하여 제조된다. 생성된 폴리카보네이트 폴리머는 130-135℃의 유리전이온도 및 14000의 평균분자량을 갖는다.
폴리카보네이트 1의 필름이 실리콘 기판위에 방사코팅된다. 이와 같이 형성된 필름이 상기에 기술된 DC-유발 포켈 효과 기술에 의해 극성을 띤다. 상기 필름에 대한 보정된 포켈의 계수(r33)는 0.51이고(841nm의 파장에서 측정), 전기장이 꺼진 상태에서 포켈의 계수 대 전기장에서 포켈의 계수의 비율(η33)은 0.95로 측정된다. 높은 η33는 포켈 계수의 안정성이 좋은 것을 보여준다.
실시예 2: 폴리카보네이트 2의 합성
모노머 2: 2-[4-(3,4-디히드록시피롤리딘-1-일)페닐]-3-시아노-부텐디니트릴의 합성
D그룹으로 상기 화합식 3의 DE(y=0이고)를 사용하는 화학식 1의 모노머는 하기의 방법으로 제조된다:
N,N-디메틸 포름아미드 25ml내 N-페닐-3,4-디히드록시 피롤리딘 4.5g(0.025몰) 및 테트라시아노에틸렌 3.4g(0.026몰)의 혼합물이 20℃에서 18시간동안 교반된다.
용매를 증발시킨후, 생성물을 용리액으로 94% 디클로로메탄/6% 메탄올 혼합물을 사용하여 200g의 실리카겔로 컬럼 크로마토그래피를 실시하여 정제한다. 수득은 5.5g(78%)이다. 녹는점은 216-219℃이다.
폴리카보네이트 폴리머는 용매로 테트라히드로퓨란내 4,4′-(헥사플루오로이소프로필리덴)디페놀의 비스클로로포르메이트로 모노머 2를 중합화하여 제조된다. 생성된 폴리머는 184-194℃의 유리전이온도 및 8100의 평균분자량을 갖는다.
폴리카보네이트 2가 시클로펜탄온내 용해되고, 실리콘 기판위에 방사코팅된다. 상기 실리콘 기판위에 폴리카보네이트 2의 필름이 DC-유발 보정된 포켈 효과 기술에 의해 극성을 띤다. 그리고 보정된 포켈의 계수는 841nm의 파장을 갖는 광을 사용하여 0.25로 측정된다. η33는 0.95로 측정된다.
실시예 3: 폴리카보네이트 3의 합성
모노머 3: 2-{4-[N-메틸-비스(4-히드록시페닐)메틸-메틸리덴히드라지노]페닐}-3-시아노-부텐디니트릴의 합성
D 그룹이 상기 화학식 3의 DK(R4=CH3)인 상기 화학식 1의 모노머는 하기의 방법으로 제조된다:
에탄올 50ml내 진한 황산 3방울, 1-메틸-1-페닐히드라진 6.1g(0.050몰) 및 4,4′-디히드록시-벤조페논 10.7g(0.050몰)의 혼합물이 64시간동안 환류하면서 가열하고, 150ml의 온수를 가열하는 동안 첨가한다. 20℃로 냉각하여 결정화한다. 상기 생성물은 감압 거르기에 의해 포집되고, 건조하여 황색 결정 11.2g(73%)을 수득하고, 상기의 녹는점은 192-192.5℃이다. N,N-디메틸포름아미드 25ml내 히드라존의 6.4g(0.020몰) 및 테트라시아노에틸렌 2.6g(0.020몰)의 혼합물이 20℃에서 16시간동안 교반된다.
용매를 증발시킨후, 상기 생성물을 용리액으로 30% 에틸 아세테이트 및 70% 헥산의 혼합물을 사용하여 200g의 실리카겔로 크로마토그래피를 실시하여 정제한다. 상기에서 녹검정의 결정 6.1g(73%)을 수득한다.
폴리카보네이트 3이 테트라히드로퓨란내 4,4′-(헥사플루오로이소프로필리덴)-디-(2,6-디브로모페놀)의 비스클로로포르메이트로 모노머 3을 중합화하여 제조된다.
생성된 폴리머는 198-205℃의 유리전이온도 및 8950의 평균분자량을 갖는다.
실시예 4: 폴리카보네이트 4의 합성
폴리카보네이트 4는 테트라히드로퓨란내 4,4′-(헥사플루오로이소프로필리덴)디페놀의 비스클로로포르메이트로 모노머 3을 중합화하여 제조된다. 생성된 폴리머는 179-186℃의 유리전이온도 및 9900의 평균분자량을 갖는다.
폴리카보네이트 4가 시클로펜탄온내 용해되고, 실리콘 기판위에 방사코팅된다. 그리고 방사 코팅된 필름이 DC-유발 포켈 효과 기술에 의해 극성을 갖는다. 보정된 포켈의 계수는 841nm의 파장을 갖는 광을 사용하여 0.62로 측정된다. η33는 0.90으로 측정된다. Optics Letters, 17권(1992), 페이지 1506-1508에 기술된 것과 같은 프리즘-커플링 기술에 의해 측정된 광학 손실은 1305nm에서 0.42dB/cm이고, 1565nm에서 0.63dB/cm이다.
비교 실시예 5: 폴리카보네이트 5*
US 5208299의 실시예 18에 기술된 것과 같은 폴리카보네이트는 비스페놀 A로 D그룹이 상기 화학식 3의 DK(R4=H)인 상기 화학식 1의 모노머를 중합화하여 제조될 수 있다. 생성된 폴리머는 180/211℃의 유리전이온도 및 16500의 평균분자량을 갖는다.
폴리카보네이트 5*가 테트라히드로퓨란내 용해되고, 실리콘 기판위에 방사코팅된다. 실리콘 기판상에 폴리카보네이트 5*의 필름이 DC-유발 보정된 포켈 효과 기술에 의해 극성을 띤다. 그리고 보정된 포켈의 계수는 841nm의 파장을 갖는 광을 사용하여 0.35pm/V로 측정된다. η33는 0.52로 측정된다. 1305nm에서 프리즘 인커플링 기술(prisma incoupling technique)에 의해 측정된 광학 손실이 본 발명에 따른 폴리카보네이트와 대략 같은 것을 알 수 있다(0.4dB/cm). 그러나 1565nm에서 손실은 본 발명에 따른 폴리카보네이트에서보다 많이 높은 것을 알 수 있다(4dB/cm).
상기의 실시예 및 본 발명의 명세서는 오직 본 발명을 설명하기위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 이후에 첨부된 특허청구범위에 의해 결정된다.

Claims (11)

  1. 폴리카보네이트가 하기 화학식 1을 만족하는 NLO 디올 및 하기 화학식 2의 화합물로 구성되는 모노머 혼합물을 중합화함에 의해 수득되는 것을 특징으로 하는 비선형 광학 활성 폴리카보네이트.
    (화학식 1)
    (식에서, D는 2-30개의 지방족, 고리지방족, 방향족 또는 이종고리의 탄소원자로 구성되는 3가의 전자-주개 그룹이고, 벤젠 고리에 직접 또는 공액적으로 결합된 알콕시 산소원자, 황원자, 셀레늄원자 및 질소원자에서 선택되는 적어도 하나의 원자를 포함하며; R은 수소, (할로겐화) C1-C6알킬 및 시아노기에서 선택되고; R1은 할로겐, -R2, -OR2, -COR2, -CN 및 -CF3에서 선택되고; R2는 수소, 할로겐, C1-C6알킬 및 할로겐-치환된 C1-C6알킬에서 선택된다)
    (화학식 2)
    (식에서, P는 -Cl, O-R3, 이미다졸을 나타내고, Q는 -Cl, O-R3, 이미다졸을 나타내고, R3는 1-6개의 탄소원자를 갖는 (할로겐화) 알킬기, (할로겐화) 페닐기를 나타내고, A는 하기의 화합물을 나타낸다.
    화합물에서 Y는 -SO2-, 1-6개의 탄소원자를 갖는 할로겐화 알킬, 바람직하게는 -CF2-, -C(CF3)2, -O-, -S-, 4-12개의 탄소원자를 갖는 시클로알킬, 디안히드로헥소실, -C(C6H5)-을 나타내고, X는 할로겐 또는 C1-C6알킬이고, a는 X-그룹이 같거나 다른 0 내지 4의 정수이고, b는 X-그룹이 같거나 다른 0 내지 4의 정수이고, c는 X-그룹이 같거나 다른 0 내지 4의 정수이고, m은 A-그룹이 같거나 다른 0 내지 5의 정수이다)
  2. D가 하기의 화합식 3에서 선택된 그룹인 것을 특징으로 하는 제 1 항에 따른 비선형 광학 활성 곁사슬 축합 폴리머.
    (화학식 3)
    (식에서, OH는 상기 화학식 1의 OH-그룹을 나타내고, x 및 y는 0-4의 정수이고, R4는 -H 또는 1-6개의 탄소원자를 갖는 알킬, 페닐 또는 CF3를 나타낸다)
  3. 원문에 내용이 누락되어 있음.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화학식 2의 모노머는 헥사플루오로 비스페놀 A 비스클로로포르메이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 비선형 광학 활성 폴리카보네이트.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화학식 2의 모노머가 헥사플루오로테트라브로모 비스페놀 A 비스클로로포르메이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 비선형 광학 활성 폴리카보네이트.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화학식 1의 모노머내 D그룹은 상기 화합식 3의 DK그룹인 것을 특징으로 하는 비선형 광학 활성 폴리카보네이트.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트가 가교성 또는 가교된 것을 특징으로 하는 비선형 광학 활성 폴리카보네이트.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화학식 1의 모노머내 D그룹은 적어도 두개의 방향족으로 치환된 히드록시기를 포함하는 것을 특징으로 하는 비선형 광학 활성 폴리카보네이트.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 비선형 광학 활성 폴리카보네이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 비선형 광학 활성 도파장치.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 비선형 광학 활성 폴리카보네이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 열광학 도파장치.
  11. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 비선형 광학 활성 폴리카보네이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 수동형 도파장치.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0759045B1 (en) * 1995-03-13 2001-07-25 JDS Uniphase Photonics C.V. Cross-linked or cross-linkable optical polycarbonates and optical components comprising said optical polycarbonates
WO1997048241A1 (en) 1996-06-14 1997-12-18 Akzo Nobel N.V. Optical switch matrix
US6232430B1 (en) 1996-10-23 2001-05-15 Jds Uniphase Photonics C.V. Cross-linkers for cross-linkable optical polycarbonates
US6623665B1 (en) * 2000-02-22 2003-09-23 Lockheed Martin Corporation Second-order nonlinear optics material, the devices using same and methods of preparing
US20050221228A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-06 General Electric Company Near field optical storage mask layer, disk, and fabrication method
US8173045B2 (en) 2008-05-28 2012-05-08 University Of Washington Diels-Alder crosslinkable dendritic nonlinear optic chromophores and polymer composites
CN103018237B (zh) * 2012-09-19 2014-09-24 济南大学 快速高选择性硫化氢比色探针的应用
CN111868612A (zh) * 2018-03-02 2020-10-30 帝人株式会社 具有电光效应的聚碳酸酯及其制造方法、以及使用该聚碳酸酯的光控制元件
CN114616096B (zh) 2019-10-29 2023-11-10 帝人株式会社 天线用导电薄膜和天线

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1991273A (en) * 1933-08-09 1935-02-12 Lilley Ames Company Scabbard
NL104015C (ko) * 1953-10-16
US3153008A (en) * 1955-07-05 1964-10-13 Gen Electric Aromatic carbonate resins and preparation thereof
US2999846A (en) * 1956-11-30 1961-09-12 Schnell Hermann High molecular weight thermoplastic aromatic sulfoxy polycarbonates
US2964974A (en) * 1957-12-24 1960-12-20 Cemam Conord Sa Transmission means for clothes washing machines
US2970137A (en) * 1958-09-09 1961-01-31 Verona Pharma Chemical Corp Metallized mixed azo-dyestuffs
US2999835A (en) * 1959-01-02 1961-09-12 Gen Electric Resinous mixture comprising organo-polysiloxane and polymer of a carbonate of a dihydric phenol, and products containing same
NL120878C (ko) * 1959-09-30
US3215668A (en) * 1962-04-09 1965-11-02 Pittsburgh Plate Glass Co Mixed carbonate-carbamate polyesters and process of making
US3248414A (en) * 1963-01-16 1966-04-26 Pittsburgh Plate Glass Co Method of preparing high molecular weight polycarbonates
US5001209A (en) * 1988-07-04 1991-03-19 Akzo N.V. Non-linear optical active diols and polyurethanes prepared therefrom
US5037935A (en) * 1990-06-08 1991-08-06 The Dow Chemical Company Thermoplastic compositions with nonlinear optical activity
JPH05142600A (ja) * 1991-11-18 1993-06-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 低屈折率光非線形高分子材料
US5208299A (en) * 1992-04-10 1993-05-04 The Dow Chemical Company Nonlinear optical arylhydrazones and nonlinear optical polymers thereof
US5359008A (en) * 1992-05-18 1994-10-25 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Second-order nonlinear optical polymer and method for producing the same
CA2139671A1 (en) * 1992-07-06 1994-01-20 Bernardus Hendrikus Maria Hams Non-linear optiically active polyurethanes having high glass transition temperatures
DE69320486D1 (de) * 1992-10-05 1998-09-24 Akzo Nobel Nv Polymere mit nlo-aktiven seitengruppen und mit geringem optischen verlust
US5409975A (en) * 1992-11-02 1995-04-25 The Furukawa Electric Co., Ltd. Aromatic polycarbonate copolymer, a process for producing the same, and a plastic optical waveguide using the same

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