JP6961226B2 - 高分子化合物用硬さ調整剤及び光感応性複合材料 - Google Patents
高分子化合物用硬さ調整剤及び光感応性複合材料 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6961226B2 JP6961226B2 JP2018003945A JP2018003945A JP6961226B2 JP 6961226 B2 JP6961226 B2 JP 6961226B2 JP 2018003945 A JP2018003945 A JP 2018003945A JP 2018003945 A JP2018003945 A JP 2018003945A JP 6961226 B2 JP6961226 B2 JP 6961226B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- liquid crystal
- photoresponsive
- pcr
- composite material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
具体的には、その高分子化合物用硬さ調整剤においては、光応答性化合物として、異なる波長の照射光に基づく光異性化により、液晶化合物の相構造を液晶相から等方相へ転移させる第1光異性体と、該液晶化合物の相構造を等方相から液晶相へ転移させる第2光異性体とに変化させるものが用いられており、この光応答性化合物における第1光異性体と第2光異性体とを該光応答性化合物に対する照射光の照射に基づき切り替え選択することにより、液晶化合物が等方相又は液晶相に切り替えられる。
これにより、この高分子化合物用硬さ調整剤を高分子化合物に混合して光感応性複合材料を生成した場合には、液晶化合物の等方相又は液晶相の状態(配向秩序の状態)を光感応性複合材料の硬さ調整に利用できることになり、光感応性複合材料において、粘着モード(軟らかい状態)と接着モード(硬い状態)とを繰り返し再現することができる。
このような原因について調べたところ、光感応性複合材料に違和感ある色が着色されるのは、光応答性化合物における光異性体(分子構造)が可視光領域において光吸収特性(吸収スペクトル)を有するためであると判明した。
第2の目的は、上記高分子化合物用硬さ調整剤が用いられる光感応性複合材料を提供することにある。
(1)液晶化合物と光応答性化合物とを含有していて、高分子化合物に対する混合をもって該高分子化合物に対する硬さ調整を行う高分子化合物用硬さ調整剤であって、
前記光応答性化合物は、該光応答性化合物をスチルベン誘導体とすることにより、異なる波長の照射光に基づく光異性化をもって、前記液晶化合物の相構造を液晶相から等方相へ転移させる第1光異性体と、該液晶化合物の相構造を等方相から液晶相へ転移させる第2光異性体とに変化すると共に、該第1、第2光異性体のうち、少なくとも第1光異性体が、可視光全域に近い範囲から該可視光全域に亘って、透過性を有している構成とされている。
この構成によれば、光応答性化合物は、その光応答性化合物が第1光異性体に光異性化しているときには、可視光下において、第1光異性体の分子構造に基づく透過性により無色透明を示すことになり、このとき、液晶化合物が相構造(等方相)に基づき無色透明となっていることと相まって、当該高分子化合物用硬さ調整剤は無色透明となる。このため、当該高分子化合物用硬さ調整剤を高分子化合物に混合して光感応性複合材料を生成しても、その光感応性複合材料は、無色透明となる。
他方、光応答性化合物が第2光異性体に光異性化しているときには、液晶化合物が、相構造として液晶相となって、白色不透明を示すことから、仮に第2光異性体が着色されたものとなっていても、液晶相の白色不透明に基づき、その第2光異性体が着色されていることに関しての影響力を低下することができ、そのことが光感応性複合材料に反映される。
したがって、接着モードにおいて、液晶化合物における液晶相が白色不透明として視認されることを利用しながら、視認され易い状況下にある粘着モードにおいては、光感応性複合材料についての色の影響力をなくすことができ、光感応性複合材料において、粘着モード及び接着モードのいずれの場合であっても、色の影響力を低減してユーザの違和感を低減できる。
前記光応答性化合物は、該光応答性化合物をスチルベン誘導体とすることにより、該光応答性化合物における第2光異性体についても、可視光全域に近い範囲から該可視光全域に亘って、透過性を有している、
構成とされている。
この構成によれば、光応答性化合物は、その光応答性化合物が第2光異性体に光異性化しているときには、可視光下において、第2光異性体の分子構造に基づく透過性により無色透明を示すことになり、このとき、光感応性複合材料は、液晶化合物の液晶相に基づく白色不透明以上には着色されない。
このため、光感応性複合材料において、粘着モード及び接着モードのいずれの場合であっても、前記(1)の場合よりも、一層、色の影響力及び色に対する違和感を低減できる。
前記光応答性化合物は、該光応答性化合物をスチルベン誘導体とすることにより、該光応答性化合物の第1異性体がエネルギ障壁を超すために必要なエネルギを所定の標準値よりも大きくしている構成とされている。
この構成によれば、光応答性化合物が第1光異性体から第2光異性体へ熱異性化することに関し、標準的な光応答性化合物を用いる場合に比して低下させることができ(熱的安定性向上)、光応答性化合物が第1光異性体の状態(液晶化合物が等方相状態)に維持されることを高めて、光感応性複合材料が粘着モードに維持されることを高めることができる。これにより、光感応性複合材料を長期に亘って粘着モードで保管でき、その長期の期間において、いつでも直ちに、光感応性複合材料を、粘着モードをもって使用できる。
前記所定の標準値が、アゾベンゼンの第1異性体がエネルギ障壁を超すために必要なエネルギとされている構成とされている。
この構成によれば、光応答性化合物が第1光異性体から第2光異性体へ熱異性化することに関し、光応答性化合物として標準的なアゾベンゼンを用いる場合よりも、低下させることができ、熱的安定性を高めることができる。このため、光応答性化合物としてアゾベンゼンを用いる場合に比して、光感応性複合材料を長期に亘って粘着モードで保管でき、その長期の期間において、いつでも直ちに、光感応性複合材料を、粘着モードをもって使用できる。
前記液晶化合物と前記光応答性化合物とが、液晶性と光応答性とを兼ね備える光応答性化合物をもって構成されている構成とされている。
この構成によれば、液晶性と光応答性とを兼ね備える光応答性化合物を当該硬さ調整剤として用いる場合においても、前記(1)と同様の作用効果を生じさせることができる。
(6)高分子化合物に硬さ調整剤が混合され、該硬さ調整剤に液晶化合物と光応答性化合物とが含有されている複合材料において、
前記光応答性化合物は、該光応答性化合物をスチルベン誘導体とすることにより、異なる波長の照射光に基づく光異性化をもって、前記液晶化合物の相構造を液晶相から等方相へ転移させる第1光異性体と、該液晶化合物の相構造を等方相から液晶相へ転移させる第2光異性体とに変化すると共に、該第1、第2光異性体のうち、少なくとも第1光異性体が、可視光全域に近い範囲から該可視光全域に亘って、透過性を有している構成とされている。
この構成によれば、前記(1)に係る高分子化合物用硬さ調整剤が用いられた光感応性複合材料を提供できる。
前記光応答性化合物は、該光応答性化合物をスチルベン誘導体とすることにより、該光応答性化合物の第1異性体がエネルギ障壁を超すために必要なエネルギを所定の標準値よりも大きくしている構成とされている。
この構成によれば、前記(3)に係る高分子化合物用硬さ調整剤が用いられた光感応性複合材料を提供できる。
前記液晶化合物と前記光応答性化合物とが、液晶性と光応答性とを兼ね備える光応答性化合物をもって構成されている構成とされている。
この構成によれば、前記(5)に係る高分子化合物用硬さ調整剤が用いられた光感応性複合材料を提供できる。
1.本実施形態に係る硬さ調整剤は、高分子化合物と共に含有されて光感応性複合材料を構成し、その光感応性複合材料中における高分子化合物に対する硬さ調整を可逆的に行う役割を有している。これにより、光感応性複合材料において、粘着モード(軟らかい状態)と接着モード(硬い状態)とが可逆的に実現される(可逆的な粘接着剤の実現)。
(i)高分子化合物としては、一般的な高分子化合物を用いることができる。具体的には、アクリル系ポリマー、メタクリル系ポリマー、スチレン系ポリマー、オレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー等を上記高分子化合物として用いることができ、その重量平均分子量としては、使用する高分子化合物の臨界分子量以上であるものが好ましい。高分子化合物の重量平均分子量が臨界分子量未満では、高分子化合物同士の良好な絡み合いが起きにくくなり、粘着性と接着力とが低下する傾向になるからである。
これらの高分子化合物は、単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよく、さらには、上記高分子化合物として、化学的に架橋された架橋高分子化合物も使用することができる。
(i)上記高分子化合物に対する可塑化調整剤としての役割について具体的に説明する。液晶化合物は、基本的に、高分子化合物に対して相溶状態のときには、その含有量が多くなるほど高分子化合物に対する可塑剤としての機能が高まる現象、特性を示す。このため、このときには、光感応性複合材料のガラス転移温度が低下し(軟らかくなること)、光感応性複合材料は粘着モードに向けて変化する。しかしながら、高分子化合物に対してある濃度以上に液晶化合物が含有されたときには、液晶化合物が高分子化合物に対して相分離することになり、その相分離した液晶化合物は高分子化合物に対して可塑剤として機能しなくなる。このため、光感応性複合材料のガラス転移温度は、それ以上低下しなくなる。
他方、高分子化合物に対して液晶化合物を積極的に相分離状態にすれば、可塑剤としての機能が生じないことになって高分子化合物の特性(硬さが硬い特性)が大きく反映されることになる。
ルアニリン等のシッフ塩基類;N,N’-ビスベンジリデンベンジジン、p-ジアニスアルベンジジン等のベンジジン類;4,4’-アゾキシジアニソール、4,4’-ジ-n-ブトキシアゾキシベンゼン等のアゾキシベンゼン類;ポリ(p-フェニレンテレフタルアミド)等の液晶高分子、4-メルカプト-4’-n−ビフェニル、4-シアノ-4’-(ω-メルカプトペンチル)ビフェニル等の液晶分子に構造の似た液晶様分子等を用いることができる。このうち特に、4−シアノ−4’−ペンチルビフェニルを用いることが好ましい。
勿論、光応答性化合物が室温で液晶性をも示す光応答性化合物の場合には、その光応答性化合物単体を、液晶化合物と光応答性化合物の混合物に代えて用いることができる。上記「100%」は、この「光応答性化合物」を用いる場合が相当し、この場合には、その「光応答性化合物」のみが硬さ調整剤を構成する。
光に対して吸収特性を示さず紫外光領域に対して吸収特性を示す光応答性化合物が選択されており、特に波長400nm以上の領域に対して吸収特性を示さず且つ250nm〜400nm未満の領域に光吸収特性を示すものが好ましい。後述するように、光応答性化合物の色について配慮したためである。このため、光応答性化合物に対する光異性化のための照射光としては、トランス体からシス体への光異性化、シス体からトランス体への光異性化のいずれにおいても、波長が異なるものの、エネルギ障壁を超えるべく紫外光領域に属するものが用いられる。具体的には、トランス体からシス体に光異性化するに際しては、300〜380nmの照射光が用いられ、シス体からトランス体に光異性化するに際しては、250〜290nmの照射光が用いられる。
この場合、光応答性化合物として、少なくともシス体が可視光全域に近い範囲から可視光全域に亘って透過性を有することとし、トランス体についてはそこまで透過性を要求しないものを用いてもよい。トランス体によって転移される液晶化合物の液晶相が光を散乱して白色不透明を示すことから、それを利用して、仮にトランス体が着色されたものになるとしても、その色に対する違和感を低減できるからである。
したがって、光感応性複合材料において、粘着モード及び接着モードのいずれの場合であっても、色の影響力を低減してユーザの違和感を低減できる。
(実施例1で使用した材料)
実施例1では、下記の材料を使用した。
高分子化合物 :ポリメタクリル酸メチル(Aldrich Chemical社製,18223-0,重量平均分子量は約12万)
液晶化合物 :4-シアノ-4’-ペンチルビフェニル(メルク・ジャパン株式会社製,K-15)
光応答性化合物:4,4’-ジメチルスチルベン(東京化成工業株式会社製,D2708)
光応答性化合物:4-メチルスチルベン(東京化成工業株式会社製,M1492)
7 gの4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルと0.292 gの4,4’-ジメチルスチルベンを混合し,60 °Cに加温しながら攪拌することにより,4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルを調製した。
9 gの4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルと0.35 gの4-メチルスチルベンを混合し,60 °Cに加温しながら攪拌することにより,4-メチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルを調製した。
1.4 gのポリメタクリル酸メチルと0.6 gの4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルを10 mLのアセトンに溶解し,40 °Cで撹拌して均一な溶液とした後、90 °Cでアセトンを減圧留去して光感応性複合材料PCR-5-30を調製した。光感応性複合材料PCR-5-30には、ポリメタクリル酸メチルが70質量%、4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルが30質量%含まれている。
1.2 gのポリメタクリル酸メチルと0.8 gの4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルを10 mLのアセトンに溶解し,40 °Cで撹拌して均一な溶液とした後、90 °Cでアセトンを減圧留去して光感応性複合材料PCR-5-40を調製した。光感応性複合材料PCR-5-40には、ポリメタクリル酸メチルが60質量%、4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルが40質量%含まれている。
1.0 gのポリメタクリル酸メチルと1.0 gの4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルを10 mLのアセトンに溶解し,40 °Cで撹拌して均一な溶液とした後、90 °Cでアセトンを減圧留去して光感応性複合材料PCR-5-50を調製した。光感応性複合材料PCR-5-50には、ポリメタクリル酸メチルが50質量%、4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルが50質量%含まれている。
0.8 gのポリメタクリル酸メチルと1.2 gの4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルを10 mLのアセトンに溶解し,40 °Cで撹拌して均一な溶液とした後、90 °Cでアセトンを減圧留去して光感応性複合材料PCR-5-60を調製した。光感応性複合材料PCR-5-60には、ポリメタクリル酸メチルが40質量%、4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルが60質量%含まれている。
0.6 gのポリメタクリル酸メチルと1.4 gの4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルを10 mLのアセトンに溶解し,40 °Cで撹拌して均一な溶液とした後、90 °Cでアセトンを減圧留去して光感応性複合材料PCR-5-70を調製した。光感応性複合材料PCR-5-70には、ポリメタクリル酸メチルが30質量%、4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルが70質量%含まれている。
1.2 gのポリメタクリル酸メチルと0.8 gの4-メチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルを10 mLのアセトンに溶解し,40 °Cで撹拌して均一な溶液とした後、90 °Cでアセトンを減圧留去して光感応性複合材料PCR-6-40を調製した。光感応性複合材料PCR-6-40には、ポリメタクリル酸メチルが60質量%、4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルが40質量%含まれている。
1.0 gのポリメタクリル酸メチルと1.0 gの4-メチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルを10 mLのアセトンに溶解し,40 °Cで撹拌して均一な溶液とした後、90 °Cでアセトンを減圧留去して光感応性複合材料PCR-6-50を調製した。光感応性複合材料PCR-6-50には、ポリメタクリル酸メチルが50質量%、4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルが50質量%含まれている。
0.8 gのポリメタクリル酸メチルと1.2 gの4-メチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルを10 mLのアセトンに溶解し,40 °Cで撹拌して均一な溶液とした後、90 °Cでアセトンを減圧留去して光感応性複合材料PCR-6-60を調製した。光感応性複合材料PCR-6-60には、ポリメタクリル酸メチルが40質量%、4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルが60質量%含まれている。
4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルを2枚のスライドガラスに挟み,昇温速度5 °C/minで加熱しながらネマチック相−等方相相転移温度を,偏光顕微鏡観察により評価したところ,38 °Cであった。つぎに、4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルに波長365 nmの紫外光(光強度100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ、4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルのネマチック相−等方相転移温度転移温度は28 °Cとなり,紫外光照射により4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルの等方相−ネマチック相転移温度が低下することを確認した。
次に,上記の波長365 nmの紫外光を照射した後の4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルに,波長280 nmの紫外光(光強度 100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ,4,4’-ジメチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルのネマチック相−等方相転移温度転移温度は38 °Cに上昇することを確認した。
4-メチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルを2枚のスライドガラスに挟み,昇温速度5 °C/minで加熱しながらネマチック相−等方相相転移温度を,偏光顕微鏡観察により評価したところ,35 °Cであった。つぎに、4-メチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルに波長365 nmの紫外光(光強度100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ、4-メチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルのネマチック相−等方相転移温度転移温度は29 °Cとなり,紫外光照射により4-メチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルのネマチック相−等方相転移温度が低下することを確認した。
次に,上記の波長365 nmの紫外光を照射した後の4-メチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルに,波長280 nmの紫外光(光強度 100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ,4-メチルスチルベン/4-シアノ-4’-ペンチルビフェニルのネマチック相−等方相転移温度転移温度は35 °Cに上昇することを確認した.
図1はPCR-5-40の動的粘弾性測定結果を示している。PCR-5-40を動的粘弾性測定装置(アントンパールジャパン社,MCR302)に設置し、直径12 mmのパラレルプレートを用い、ギャップ2 μm、歪み0.1 %,周波数1.0 Hzの条件で,温度 10 °Cから昇温速度5 °C/minで80 °Cまでの加熱過程における動的粘弾性を評価した。ガラス転移温度は59 °Cであった。つぎに、PCR-5-40に波長365 nmの紫外光(光強度100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ、ガラス転移温度が57 °Cとなり,紫外光照射によりPCR-5-40のガラス転移温度が低下することを確認した。
次に,上記の波長365 nmの紫外光を照射した後のPCR-5-40に,波長280 nmの紫外光(光強度 100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ,PCR-5-40のガラス転移温度転移温度は59 °Cに上昇することを確認した.
ここで、図1中、符号の意味は、下記の通りである(以下、他図においても同じ)。
G′initial: 紫外光照射前の貯蔵弾性率
G″initial: 紫外光照射前の損失弾性率
Tanδinitial: G″initialをG′initialで割った値(最大値となる温度がガラス転移温度Tginitialを示す)
G′UV: 紫外光照射後の貯蔵弾性率
G″UV: 紫外光照射後の損失弾性率
tanδUV: G″UVをG′UVで割った値(最大値となる温度がガラス転移温度TgUVを示す)
図2はPCR-5-50の動的粘弾性測定結果を示している。PCR-5-50を動的粘弾性測定装置(アントンパールジャパン社,MCR302)に設置し、直径12 mmのパラレルプレートを用い、ギャップ2 μm、歪み0.1 %,周波数1.0 Hzの条件で,温度 10 °Cから昇温速度5 °C/minで80 °Cまでの加熱過程における動的粘弾性を評価した。ガラス転移温度は49 °Cであった。つぎに、PCR-5-50に波長365 nmの紫外光(光強度100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ、ガラス転移温度が48 °Cとなり,紫外光照射によりPCR-5-50のガラス転移温度が低下することを確認した。
次に,上記の波長365 nmの紫外光を照射した後のPCR-5-50に,波長280 nmの紫外光(光強度 100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ,PCR-5-50のガラス転移温度転移温度は49 °Cに上昇することを確認した.
図3はPCR-5-60の動的粘弾性測定結果を示している。PCR-5-60を動的粘弾性測定装置(アントンパールジャパン社,MCR302)に設置し、直径12 mmのパラレルプレートを用い、ギャップ2 μm、歪み0.1 %,周波数1.0 Hzの条件で,温度 10 °Cから昇温速度5 °C/minで80 °Cまでの加熱過程における動的粘弾性を評価した。ガラス転移温度は43 °Cであった。つぎに、PCR-5-60に波長365 nmの紫外光(光強度100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ、ガラス転移温度が32 °Cとなり,紫外光照射によりPCR-5-60のガラス転移温度が低下することを確認した。
次に,上記の波長365 nmの紫外光を照射した後のPCR-5-60に,波長280 nmの紫外光(光強度 100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ,PCR-5-60のガラス転移温度転移温度は43 °Cに上昇することを確認した。
次に,上記の波長365 nmの紫外光を照射した後のPCR-5-60に,波長280 nmの紫外光(光強度 100 mW/cm2)を約300秒間照射すると,G′は3.4×105Paであり,損失弾性率G″は4.3×105 Paとなり,PCR-5-60が硬くなることを確認した。
図5はPCR-5-70の動的粘弾性測定結果を示している。PCR-5-70を動的粘弾性測定装置(アントンパールジャパン社,MCR302)に設置し、直径12 mmのパラレルプレートを用い、ギャップ2 μm、歪み0.1 %,周波数1.0 Hzの条件で,温度 10 °Cから昇温速度5 °C/minで80 °Cまでの加熱過程における動的粘弾性を評価した。ガラス転移温度は43 °Cであった。つぎに、PCR-5-70に波長365 nmの紫外光(光強度100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ、ガラス転移温度が32 °Cとなり,紫外光照射によりPCR-5-
70のガラス転移温度が低下することを確認した。
次に,上記の波長365 nmの紫外光を照射した後のPCR-5-70に,波長280 nmの紫外光(光強度 100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ,PCR-5-70のガラス転移温度転移温度は43 °Cに上昇することを確認した.
図6はPCR-6-40の動的粘弾性測定結果を示している。PCR-6-40を動的粘弾性測定装置(アントンパールジャパン社,MCR302)に設置し、直径12 mmのパラレルプレートを用い、ギャップ2 μm、歪み0.1 %,周波数1.0 Hzの条件で,温度 10 °Cから昇温速度5 °C/minで80 °Cまでの加熱過程における動的粘弾性を評価した。ガラス転移温度は66 °Cであった。つぎに、PCR-6-40に波長365 nmの紫外光(光強度100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ、ガラス転移温度が64 °Cとなり,紫外光照射によりPCR-6-40のガラス転移温度が低下することを確認した。
次に,上記の波長365 nmの紫外光を照射した後のPCR-6-40に,波長280 nmの紫外光(光強度 100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ,PCR-6-40のガラス転移温度転移温度は66 °Cに上昇することを確認した.
図7はPCR-6-50の動的粘弾性測定結果を示している。PCR-6-50を動的粘弾性測定装置(アントンパールジャパン社,MCR302)に設置し、直径12 mmのパラレルプレートを用い、ギャップ2 μm、歪み0.1 %,周波数1.0 Hzの条件で,温度 10 °Cから昇温速度5 °C/minで80 °Cまでの加熱過程における動的粘弾性を評価した。ガラス転移温度は47 °Cであった。つぎに、PCR-6-50に波長365 nmの紫外光(光強度100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ、ガラス転移温度が44 °Cとなり,紫外光照射によりPCR-6-50のガラス転移温度が低下することを確認した。
次に,上記の波長365 nmの紫外光を照射した後のPCR-6-50に,波長280 nmの紫外光(光強度 100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ,PCR-6-50のガラス転移温度転移温度は47 °Cに上昇することを確認した。
図8はPCR-6-60の動的粘弾性測定結果を示している。PCR-6-60を動的粘弾性測定装置(アントンパールジャパン社,MCR302)に設置し、直径12 mmのパラレルプレートを用い、ギャップ2 μm、歪み0.1 %,周波数1.0 Hzの条件で,温度 10 °Cから昇温速度5 °C/minで80 °Cまでの加熱過程における動的粘弾性を評価した。ガラス転移温度は42 °Cであった。つぎに、PCR-6-60に波長365 nmの紫外光(光強度100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ、ガラス転移温度が35 °Cとなり,紫外光照射によりPCR-6-60のガラス転移温度が低下することを確認した。
次に,上記の波長365 nmの紫外光を照射した後のPCR-6-60に,波長280 nmの紫外光(光強度 100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ,PCR-6-60のガラス転移温度転移温度は42 °Cに上昇することを確認した.
図9はPCR-5-60の粘着剤としての特性であるタック性測定結果の一例を示している。PCR-5-60を動的粘弾性測定装置(アントンパールジャパン社,MCR302)に設置し、波長365 nmの紫外光(光強度 100 mW/cm2)を600秒間照射した後,直径12 mmのパラレルプレートを用い、0.1 mm/sの速度で昇降させ, PCR-5-60への接触と剥離を10回繰り返し,剥離時の垂直抗力を,温度 34 °Cにおいて評価をした。10回の評価の平均値は-0.099 ± 0.0056 N/mm2であり,PCR-5-60は紫外光照射によりタック性を発現し,粘着剤として機能することを確認した.この値は,紫外光照射を止めた後も,温度34 °Cにおいて少なくとも1か月間変化することはなく,長期安定性を示した。また,市販の両面テープ(ニチバン株
式会社製,NWBB-10)を用いた参照実験での10回のタック性評価の平均値は-0.107 ± 0.0056 N/mm2であり,紫外光照射後のPCR-50-60は,市販両面テープと遜色ないタック性を有することを確認した。
図10はPCR-5-60の光学特性測定結果を示している。PCR-5-60を用いて作製したフィルム(厚さ約0.2 μm)は,温度31 °Cにおいて白色不透明であった。つぎに、PCR-5-60に波長365 nmの紫外光(光強度300 mW/cm2)を10分間照射したところ,PCR-5-60フィルムは無色透明となった。紫外光照射後のフィルムは,温度31°Cにおいて少なくとも1か月間透明性が変化することはなく,長期安定性を示した。
図11はPCR-6-60の光学特性測定結果を示している。PCR-6-60を用いて作製したフィルム(厚さ約1.0 μm)は,温度31 °Cにおいて白色不透明であった。つぎに、PCR-6-60に波長365 nmの紫外光(光強度300 mW/cm2)を10分間照射したところ,PCR-6-60フィルムは無色透明となった。紫外光照射後のフィルムは,温度31°Cにおいて少なくとも1か月間透明性が変化することはなく,長期安定性を示した。
(実施例2で使用した材料)
実施例2では、下記の材料を使用した。
高分子化合物 :ポリメタクリル酸メチル(Aldrich Chemical社製,18223-0,重量平均分子量は約12万)
液晶化合物 :4-シアノフェニル-4’-ペンチルシクロヘキサン(株式会社LCC製,PCH-5)
液晶化合物 :混合ネマチック液晶(株式会社LCC製,E-7)
光応答性化合物:4-メチルスチルベン(東京化成工業株式会社製,M1492)
光応答性化合物:2-メチルスチルベン(東京化成工業株式会社製,M1491)
光応答性化合物:4,4’-ジメチルトランススチルベン(東京化成工業株式会社製,D2708)
光増感剤 :ベンゾフェノン(和光純薬工業株式会社製)
4-シアノフェニル-4’-ペンチルシクロヘキサン(PCH-5)2gに対し、0.3 gの4-メチルスチルベン(4MSB)、0.1 gの2-メチルスチルベン(2MSB)及び0.004 gのベンゾフェノン(BP)を混合し、それを10 mLのアセトンに溶解し、それを40 °Cで撹拌して均一な溶液とした後、70°Cでアセトンを留去することにより、4-メチルスチルベン/2-メチルスチルベン/BP/PCH-5を調製した。
混合ネマチック液晶(E-7)1gに対し、0.05 gの4-メチルスチルベン(4MSB)、0.05 gの4,4’-ジメチルトランススチルベン(DMSB)及び0.01 gのベンゾフェノン(BP)を混合し、それを10 mLのアセトンに溶解し、それを40 °Cで撹拌して均一な溶液とした後、70°Cでアセトンを留去することにより、4-メチルスチルベン/4,4’-ジメチルトランススチルベン/BP/E7を調製した。
0.4gのポリメタクリル酸メチルと0.6 gの光応答性液晶 4MSB/2MSB/BP/PCH-5とを10 mLのアセトンに溶解し、それを40 °Cで撹拌して均一な溶液とした後、70°Cでアセトンを減圧留去することにより、光感応性複合材料PCR-7-60を調製した。光感応性複合材料PCR-
7-60には、ポリメタクリル酸メチルが40質量%、4MSB/2MSB/BP/PCH-5が60質量%含まれている。
0.3gのポリメタクリル酸メチルと0.7 gの光応答性液晶 4MSB/2MSB/BP/PCH-5とを10 mLのアセトンに溶解し、それを40 °Cで撹拌して均一な溶液とした後、70°Cでアセトンを減圧留去することにより、光感応性複合材料PCR-7-70を調製した。光感応性複合材料PCR-7-70には、ポリメタクリル酸メチルが30質量%、4MSB/2MSB/BP/PCH-5が70質量%含まれている。
0.4gのポリメタクリル酸メチルと0.6 gの光応答性液晶 4MSB/DMSB/BP/E7とを10 mLのアセトンに溶解し、それを40 °Cで撹拌して均一な溶液とした後、70°Cでアセトンを減圧留去することにより、光感応性複合材料PCR-8-60を調製した。光感応性複合材料PCR-8-60には、ポリメタクリル酸メチルが40質量%、4MSB/DMSB/BP/E7が60質量%含まれている。
0.3gのポリメタクリル酸メチルと0.6 gの光応答性液晶 4MSB/DMSB/BP/E7とを10 mLのアセトンに溶解し、それを40 °Cで撹拌して均一な溶液とした後、70°Cでアセトンを減圧留去することにより、光感応性複合材料PCR-8-70を調製した。光感応性複合材料PCR-8-70には、ポリメタクリル酸メチルが30質量%、4MSB/DMSB/BP/E7が70質量%含まれている。
0.2gのポリメタクリル酸メチルと0.8 gの光応答性液晶 4MSB/DMSB/BP/E7とを10 mLのアセトンに溶解し、それを40 °Cで撹拌して均一な溶液とした後、70°Cでアセトンを減圧留去することにより光感応性複合材料PCR-8-80を調製した。光感応性複合材料PCR-8-80には、ポリメタクリル酸メチルが20質量%、4MSB/DMSB/BP/E7が80質量%含まれている。
4MSB/2MSB/BP/PCH-5を2枚のスライドガラスに挟み,昇温速度5 °C/minで加熱しながらネマチック相−等方相相転移温度を,偏光顕微鏡観察により評価したところ,38.6 °Cであった。つぎに、4MSB/2MSB/BP/PCH-5に波長365 nmの紫外光(光強度60 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ、4MSB/2MSB/BP/PCH-5のネマチック相−等方相転移温度転移温度は23.7 °Cとなり,紫外光照射により4MSB/2MSB/BP/PCH-5の等方相−ネマチック相転移温度が低下することを確認した。
4MSB/DMSB/BP/E7を2枚のスライドガラスに挟み,昇温速度5 °C/minで加熱しながらネマチック相−等方相相転移温度を,偏光顕微鏡観察により評価したところ,57.3°Cであった。つぎに、4MSB/DMSB/BP/E7に波長365 nmの紫外光(光強度60 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ、4MSB/DMSB/BP/E7のネマチック相−等方相転移温度転移温度は46.7 °Cとなり,紫外光照射により4MSB/DMSB/BP/E7の等方相−ネマチック相転移温度が低下することを確認した。
図12はPCR-7-60の動的粘弾性測定結果を示している。PCR-7-60を動的粘弾性測定装置(アントンパールジャパン社,MCR302)に設置し、直径12 mmのパラレルプレートを用い、ギャップ239 μm、歪み0.1 %,周波数1.0 Hzの条件で,温度 25 °Cから昇温速度5°C/minで80 °Cまでの加熱過程における動的粘弾性を評価した。ガラス転移温度は71 °Cであった。つぎに、PCR-7-60に波長365 nmの紫外光(光強度100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ、ガラス転移温度が68 °Cとなり,紫外光照射によりPCR-7-60のガラス転移温度が低下することを確認した。
また、PCR-7-60の色に関しては、紫外光照射前においては、白色不透明であったが、上記紫外光照射により無色透明となり、その無色透明状態についても、少なくとも1か月間、変化することがなかった。
また、PCR-7-70の色に関しては、紫外光照射前においては、白色不透明であったが、上記紫外光照射により無色透明となり、その無色透明状態についても、少なくとも1か月間、変化することがなかった。
図16はPCR-8-60の動的粘弾性測定結果を示している。PCR-8-60を動的粘弾性測定装置(アントンパールジャパン社,MCR302)に設置し、直径12 mmのパラレルプレートを用い、ギャップ244 μm、歪み0.1 %,周波数1.0 Hzの条件で,温度 25 °Cから昇温速度5 °C/minで100 °Cまでの加熱過程における動的粘弾性を評価した。ガラス転移温度は63 °Cであった。つぎに、PCR-8-60に波長365 nmの紫外光(光強度100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ、ガラス転移温度が54 °Cとなり,紫外光照射によりPCR-8-60のガラス転移温度が低下することを確認した。
また、PCR-8-60の色に関しては、紫外光照射前においては、白色不透明であったが、上記紫外光照射により無色透明となり、その無色透明状態についても、少なくとも1か月間
、変化することがなかった。
図18はPCR-8-70の動的粘弾性測定結果を示している。PCR-8-70を動的粘弾性測定装置(アントンパールジャパン社,MCR302)に設置し、直径12 mmのパラレルプレートを用い、ギャップ252 μm、歪み0.1 %,周波数1.0 Hzの条件で,温度 25 °Cから昇温速度5 °C/minで100 °Cまでの加熱過程における動的粘弾性を評価した。ガラス転移温度は63 °Cであった。つぎに、PCR-8-70に波長365 nmの紫外光(光強度100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ、ガラス転移温度が50 °Cとなり,紫外光照射によりPCR-8-70のガラス転移温度が低下することを確認した。
また、PCR-8-70の色に関しては、紫外光照射前においては、白色不透明であったが、上記紫外光照射により無色透明となり、その無色透明状態についても、少なくとも1か月間、変化することがなかった。
図20はPCR-8-80の動的粘弾性測定結果を示している。PCR-8-80を動的粘弾性測定装置(アントンパールジャパン社,MCR302)に設置し、直径12 mmのパラレルプレートを用い、ギャップ278 μm、歪み0.1 %,周波数1.0 Hzの条件で,温度 35 °Cから昇温速度5 °C/minで80 °Cまでの加熱過程における動的粘弾性を評価した。ガラス転移温度は61 °Cであった。つぎに、PCR-8-80に波長365 nmの紫外光(光強度100 mW/cm2)を照射しながら上記と同様の測定を行ったところ、ガラス転移温度が48 °Cとなり,紫外光照射によりPCR-8-80のガラス転移温度が低下することを確認した。
また、PCR-8-80の色に関しては、紫外光照射前においては、白色不透明であったが、上記紫外光照射により無色透明となり、その無色透明状態についても、少なくとも1か月間、変化することがなかった。
Claims (8)
- 液晶化合物と光応答性化合物とを含有していて、高分子化合物に対する混合をもって該高分子化合物に対する硬さ調整を行う高分子化合物用硬さ調整剤であって、
前記光応答性化合物は、該光応答性化合物をスチルベン誘導体とすることにより、異なる波長の照射光に基づく光異性化をもって、前記液晶化合物の相構造を液晶相から等方相へ転移させる第1光異性体と、該液晶化合物の相構造を等方相から液晶相へ転移させる第2光異性体とに変化すると共に、該第1、第2光異性体のうち、少なくとも第1光異性体が、可視光全域に近い範囲から該可視光全域に亘って、透過性を有している、
ことを特徴とする高分子化合物用硬さ調整剤。 - 請求項1において、
前記光応答性化合物は、該光応答性化合物をスチルベン誘導体とすることにより、該光応答性化合物における第2光異性体についても、可視光全域に近い範囲から該可視光全域に亘って、透過性を有している、
ことを特徴とする高分子化合物用硬さ調整剤。 - 請求項1において、
前記光応答性化合物は、該光応答性化合物をスチルベン誘導体とすることにより、該光応答性化合物の第1異性体がエネルギ障壁を超すために必要なエネルギを所定の標準値よりも大きくしている、
ことを特徴とする高分子化合物用硬さ調整剤。 - 請求項3において、
前記所定の標準値が、アゾベンゼンの第1異性体がエネルギ障壁を超すために必要なエネルギとされている、
ことを特徴とする高分子化合物用硬さ調整剤。 - 請求項1において、
前記液晶化合物と前記光応答性化合物とが、液晶性と光応答性とを兼ね備える光応答性化合物をもって構成されている、
ことを特徴とする高分子化合物用硬さ調整剤。 - 高分子化合物に硬さ調整剤が混合され、該硬さ調整剤に液晶化合物と光応答性化合物とが含有されている複合材料において、
前記光応答性化合物は、該光応答性化合物をスチルベン誘導体とすることにより、異なる波長の照射光に基づく光異性化をもって、前記液晶化合物の相構造を液晶相から等方相へ転移させる第1光異性体と、該液晶化合物の相構造を等方相から液晶相へ転移させる第2光異性体とに変化すると共に、該第1、第2光異性体のうち、少なくとも第1光異性体が、可視光全域に近い範囲から該可視光全域に亘って、透過性を有している、
ことを特徴とする光感応性複合材料。 - 請求項6において、
前記光応答性化合物は、該光応答性化合物をスチルベン誘導体とすることにより、該光応答性化合物の第1異性体がエネルギ障壁を超すために必要なエネルギを所定の標準値よりも大きくしている、
ことを特徴とする光感応性複合材料。 - 請求項6又は7において、
前記液晶化合物と前記光応答性化合物とが、液晶性と光応答性とを兼ね備える光応答性化合物をもって構成されている、
ことを特徴とする光感応性複合材料。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017009122 | 2017-01-23 | ||
JP2017009122 | 2017-01-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018119137A JP2018119137A (ja) | 2018-08-02 |
JP6961226B2 true JP6961226B2 (ja) | 2021-11-05 |
Family
ID=63044916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018003945A Active JP6961226B2 (ja) | 2017-01-23 | 2018-01-15 | 高分子化合物用硬さ調整剤及び光感応性複合材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6961226B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109666438B (zh) * | 2018-12-21 | 2020-09-01 | 广州市白云化工实业有限公司 | 光响应性粘结胶及其制备方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE60128894T2 (de) * | 2000-12-21 | 2008-03-20 | Lg Chem, Ltd. | Acrylklebstoffzusammensetzungen für polarisierende filme sowie diese verwendender polarisierender film |
JP4918499B2 (ja) * | 2005-12-20 | 2012-04-18 | サイデン化学株式会社 | 光学用粘着剤組成物及び光学機能性フィルム |
JP5871268B2 (ja) * | 2011-05-27 | 2016-03-01 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 自己修復性材料、自己修復性材料の使用方法及びゲル材料 |
JP5995876B2 (ja) * | 2012-01-13 | 2016-09-21 | 日本化薬株式会社 | 光学部材及びその製造に用いる紫外線硬化型接着剤 |
JP5908795B2 (ja) * | 2012-05-31 | 2016-04-26 | 日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 | 易剥離性粘着剤およびそれを用いた粘着材料ならびに処理装置 |
JP6621230B2 (ja) * | 2014-05-16 | 2019-12-18 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | ゲル材料、ゲル材料の製造方法及びゲル材料の使用方法 |
WO2016121651A1 (ja) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 光感応性複合材料とその製造方法、および光感応性複合材料フィルムの使用方法 |
-
2018
- 2018-01-15 JP JP2018003945A patent/JP6961226B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018119137A (ja) | 2018-08-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Akiyama et al. | Photochemically reversible liquefaction and solidification of multiazobenzene sugar-alcohol derivatives and application to reworkable adhesives | |
CN101291804B (zh) | 红外光反射膜 | |
TWI523941B (zh) | 液晶元件及液晶組成物 | |
US20210261830A1 (en) | Polymer compound peeling agent, adhesive material, and method of using adhesive materials | |
KR19980087393A (ko) | 원형 편광 분리판, 이의 제조 방법, 광학 소자, 편광 광원 장치 및 액정 표시 장치 | |
KR19980087134A (ko) | 편광소자, 조명 장치 및 액정 표시 장치 | |
JP6961226B2 (ja) | 高分子化合物用硬さ調整剤及び光感応性複合材料 | |
JPH01198725A (ja) | 液晶デバイス及びその製造方法 | |
TW201012799A (en) | Polymerizable optically active imide compound and polymerizable composition containing the compound | |
TW202233811A (zh) | 含有蒽醌化合物之調光用液晶組成物、其光硬化物及調光元件 | |
JP6621231B2 (ja) | 自律的復元性向上機能を兼ね備えた光透過率調整材、自律的復元性向上機能を兼ね備えた光透過率調整材の製造方法、使用方法及び修復方法 | |
TWI836006B (zh) | 液晶複合體、液晶調光元件、調光窗及智慧型窗戶 | |
JP3308353B2 (ja) | 液晶光学素子 | |
JP2007016156A (ja) | 液晶組成物及び液晶表示素子 | |
TWI352105B (en) | Optical film resistant to uv light | |
JP3134525B2 (ja) | 調光材料およびそれからなる調光素子 | |
JPH04317025A (ja) | 調光材料及びそれを含む調光素子 | |
JP2007254526A (ja) | 液晶組成物及び液晶表示素子 | |
JPH05502263A (ja) | 液晶混合物 | |
JP7496103B2 (ja) | 液晶組成物および温度応答性調光素子 | |
JP3175343B2 (ja) | 調光材料およびそれを用いた調光素子 | |
JPH05194955A (ja) | 調光材料及びそれからなる調光素子 | |
JP3134526B2 (ja) | 調光材料およびそれを用いた調光素子 | |
JP2024018429A (ja) | 調光シート、および、スクリーン | |
JP2024063719A (ja) | 表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20180115 |
|
AA64 | Notification of invalidation of claim of internal priority (with term) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764 Effective date: 20180207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180213 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201009 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210706 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210820 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210928 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211006 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6961226 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |