JPS5842685A - Cholesteric liquid crystal composition - Google Patents
Cholesteric liquid crystal compositionInfo
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- JPS5842685A JPS5842685A JP14203081A JP14203081A JPS5842685A JP S5842685 A JPS5842685 A JP S5842685A JP 14203081 A JP14203081 A JP 14203081A JP 14203081 A JP14203081 A JP 14203081A JP S5842685 A JPS5842685 A JP S5842685A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はコレステリック液晶組成物、殊−に、支持体上
に被膜状に支持されたコレステリック液晶と高分子物質
との混合物からなるガス検知手段として好適なコレステ
リック液晶組成物に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a cholesteric liquid crystal composition, particularly a cholesteric liquid crystal composition suitable as a gas detection means, comprising a mixture of a cholesteric liquid crystal and a polymer substance supported in the form of a film on a support. It is related to.
従来、コレステリック液晶が有機ガスや無機ガスと接触
することによって、その色調倉変化させることは知られ
ているが、これを実用性あるガス検知手段として用いた
例はない。Although it has been known that cholesteric liquid crystals change their color tone when they come into contact with organic or inorganic gases, there is no example of this being used as a practical gas detection means.
コレステリッタ液晶をガス検知手段として応用する場合
、従来の技術では種々の困難があり、満足する結果を与
えない。例えば、プレスデリック液晶を単に平板上に塗
布しても、ガス検知手段として有効な製品を得ることは
できない。即ち、この場合には、（１）膜厚は均一にな
らず、従って表面の色が均一にならない、（２）温度変
化に敏感すぎて取扱いが困−である、（３）前記（１）
及び（２）の欠点があるために再現性ある製品を得るこ
とができず、また再現性あるガス検知試験結果を得るこ
とが困難である、（４）塗布後、短時間のうちに結畠が
析出するようになるため（保存性が悪い）、ガス検知能
力がなくなるなどの問題がＴｏシ、ガス検知手段として
は不適歯である。また、コレステリック液晶をマイクロ
カプセル化したり、あるいは２枚のフィルム間にはさみ
込むことによっても目的の製品を得ることができない。When applying a cholesteritre liquid crystal as a gas detection means, conventional techniques have various difficulties and do not give satisfactory results. For example, simply applying press derrick liquid crystal onto a flat plate will not produce a product that is effective as a gas detection means. That is, in this case, (1) the film thickness is not uniform and therefore the surface color is not uniform, (2) it is too sensitive to temperature changes and difficult to handle, and (3) the above (1)
and (2) it is not possible to obtain reproducible products and it is difficult to obtain reproducible gas detection test results. It is unsuitable for use as a gas detection means, as there are problems such as a loss of gas detection ability due to the precipitation of gas (poor storage stability). Furthermore, the desired product cannot be obtained by microcapsulating cholesteric liquid crystal or sandwiching it between two films.
この場合には、ガスが直接液晶と接触することができな
いために、ガス検知手段としての機能を果さない。さら
に、液晶を多孔性の亮分子膜（ポーラスポリマー）の表
面の細孔内にすり込んだり、あるいは溶媒に溶かして含
浸させるような方法によっても、均一な再現性ある液晶
被膜を得ることが困難であシ、目的の製品を得ることが
できない。In this case, since the gas cannot directly contact the liquid crystal, it does not function as a gas detection means. Furthermore, it is difficult to obtain a uniform and reproducible liquid crystal film by rubbing liquid crystal into the pores on the surface of a porous polymer film, or by dissolving it in a solvent and impregnating it. Unfortunately, I can't get the desired product.
本発明者は、コレステリック液晶をガス検知手段（ガス
検知材料）として応用すぺ〈槓々研究を重ねぇ結果、意
外にも、高分子物質との混合物の形でコレステリック液
晶を支持体上に膜状に支持させる時には、ガス検知手段
として有効な製品が得られることを見出し、本発明を完
成するに到った。As a result of extensive research into the application of cholesteric liquid crystal as a gas detection means (gas detection material), the present inventor unexpectedly discovered that cholesteric liquid crystal was applied to a support as a film in the form of a mixture with a polymeric substance. It was discovered that when supported in a shape, a product effective as a gas detection means can be obtained, and the present invention was completed.
本発明で用いるコレステリック液晶としては、−直表示
材料として慣用されている種々のもの、Ｎ、ｔば、コレ
ステリルオレイルカーボネート、コレステリルフェニル
カーボネート、プレスチリルクロライド、コレステリル
クロロフォルメート、コレステリルアセテート、コレス
テリルプロピオ＊−）、コレステリルブチレート、コレ
ステリルノナノエート、コレステリルベンゾエート、コ
レステリルオリエート、プレスチリルクロトネートなど
を単独又は２種以上の混合物の形で用いることができる
。The cholesteric liquid crystals used in the present invention include: - Various ones commonly used as direct display materials, such as N, t, cholesteryl oleyl carbonate, cholesteryl phenyl carbonate, prestyryl chloride, cholesteryl chloroformate, cholesteryl acetate, cholesteryl propionate; *-), cholesteryl butyrate, cholesteryl nonanoate, cholesteryl benzoate, cholesteryl oleate, prestyryl crotonate, etc. can be used alone or in the form of a mixture of two or more.
高分子物質としては、被膜形成性のものであれば任意に
用いることができ、例えば、ポリオレフィン、ボリスチ
レ／、ポリエステル、ポリアミド、ポリメチルメタクリ
レート、ポリメチルアクリレートなどのアクリル系又は
メタクリル系重合体、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアル
コール、ポリ酢酸ビニルなど、更にはゼラチ／、アラビ
アゴムなどの天然高分子が挙げられる。As the polymer substance, any film-forming substance can be used, such as acrylic or methacrylic polymers such as polyolefin, polystyrene, polyester, polyamide, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyester, etc. Examples include vinyl chloride, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, and natural polymers such as gelatin/gum arabic.
高分子物質とコレステリック液晶の混合割合は、高分子
物質ｉｌｌ盪部に対して、コレステリック液晶ｏ、ｏ１
〜２０１１部、好ましくは０．１〜５重量部である。The mixing ratio of the polymer substance and cholesteric liquid crystal is 0, 1
~2011 parts, preferably 0.1 to 5 parts by weight.
本発明の製品を作製するＫは、前記した高分子物質とコ
レステリック液晶を適当な溶媒に溶解して塗布用溶液と
し、これをガラス板、マイカ（嵩母）の板、金属板、高
分子板、ガラス繊維などの板状、シート状、フィルム状
、又は綱目状などの支持体上に塗布し、溶剤を蒸発除去
させて、厚さ４０〜７５μ鳳の均一な被膜を支持体上に
形成させる。但し、ポリビニルアルコール、ゼラチン、
アラビアゴム等、水以外に適ｍな溶媒がなく、そのｉｔ
ではコレステリック液晶を均一に混合することができな
い高分子については、ラウリル嬉鱗ナトリウム等の適当
な界面活性剤を加えあるいは合
超音波を当てて微粒子状に懸濁させる等の１未−４町必
要である。また製膜時においても膜の収縮金牌ぐため支
持体を予め表面処理剤等により処理することが必要な場
合もるる。溶剤の除去は、極めて低速での自然乾燥など
の手法により行うのがよい。K, which produces the product of the present invention, dissolves the above-mentioned polymeric substance and cholesteric liquid crystal in an appropriate solvent to make a coating solution, and then applies this solution to glass plates, mica plates, metal plates, and polymer plates. , coated on a plate-shaped, sheet-shaped, film-shaped, or wire-shaped support such as glass fiber, and evaporated off the solvent to form a uniform coating with a thickness of 40 to 75 μm on the support. . However, polyvinyl alcohol, gelatin,
For gum arabic, etc., there is no suitable solvent other than water.
For polymers that cannot be uniformly mixed with cholesteric liquid crystals, it is necessary to add a suitable surfactant such as sodium lauryl or apply ultrasonic waves to suspend them in the form of fine particles. It is. Also, during film formation, it may be necessary to previously treat the support with a surface treatment agent or the like in order to prevent shrinkage of the film. The solvent is preferably removed by a method such as air drying at a very low speed.
このようにして得られた製品は、ガス検知手段として極
めて有利な特性を備えていることが見出されておシ、そ
の特徴を以下に示す。It has been found that the product thus obtained has extremely advantageous properties as a gas detection means, the characteristics of which are shown below.
（１） 高分子物質の種傾及びコレステリック液晶と
の混合比を変えることによって、コレステリック液晶に
対して祉溶解性が悪くともその高分子り液晶に対しては
溶解性がよいが、高分子物′質に対しては溶解性の悪い
ガスを膜中に取込むととを防止することができる。次に
この取込まれたガスによって液晶の色変化が生起する。(1) By changing the seed tilt of the polymer substance and the mixing ratio with the cholesteric liquid crystal, it is possible to change the solubility of the polymer substance, which has poor solubility to cholesteric liquid crystal, but has good solubility to the liquid crystal. This can prevent gases with poor solubility from being taken into the membrane. Next, this captured gas causes a color change in the liquid crystal.
従つＳ −一
て、ガスの単なる検知手段のみならず、ガス識別手段と
しても利用することかで龜る。Therefore, it is difficult to use S-1 not only as a gas detection means but also as a gas identification means.
閏、場合によらては半永久的に保持される改とから、そ
のガスによる色調変化の観察を始終行う必要はなく、娶
る範囲の時間毎に行えばすむ。Since the gas is maintained semi-permanently in some cases, it is not necessary to observe the change in color tone due to the gas all the time, but it is sufficient to observe it every time within the range.
従って、ガス検知手段としての取扱いが容易である。Therefore, it is easy to handle as a gas detection means.
（３） 高分子物質を配合したことにょシ、温度変化
の影響が液晶単独の場合に比して著しく少なく、また、
支持体上には、均一な被膜が形成されることから、色変
化も一様に起る。従って、本発明の製品は、色変化の測
定が容易でかつ信頼性、再現性が高−０
本発明による製品は、有機及び無機の種々のガスに対し
てその検知手段として応用されるが、前記し丸ように、
適用する高分子物質の種類によって、そのガス検知能に
選択性を付与することがで 。(3) By incorporating polymeric substances, the effect of temperature changes is significantly less than when using liquid crystal alone.
Since a uniform film is formed on the support, the color change also occurs uniformly. Therefore, the product of the present invention allows easy measurement of color change and has high reliability and reproducibility. As mentioned above,
Depending on the type of polymer material applied, selectivity can be imparted to the gas detection ability.
きる。以下に、測定対象とするガスと、そのガス ６− 検知に好ましい高分子物質の組合せの例を示す。Wear. Below are the gases to be measured and their gases 6- Examples of preferred combinations of polymer substances for detection are shown.
（、） ヘンセ／、トルエン、キシレン、エチルベン
ゼン、スチレンなどの芳香族炭化水素系ガス測定に対し
て： ポリスチレン、ポリブタジェン、ポリメチルメタ
クリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリオ
キシエチレン、アタクテイツクポリグロピレノなどの高
分子物質。(,) For measuring aromatic hydrocarbon gases such as toluene, xylene, ethylbenzene, and styrene: polystyrene, polybutadiene, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyoxyethylene, and attacking polyester. Polymeric substances such as glopyreno.
（ｂ） へ平サン、ヘプタン、シクロへ午サンなどの
脂肪族炭化水素系ガスに対して： ポリブタジェン、ア
タクテイツクボリグロピレン。(b) For aliphatic hydrocarbon gases such as heptane, heptane, and cyclohexane: polybutadiene, attacking polyglopyrene.
ｔｃ） テトラヒドロフラン、ジメチルテトラ“谷ド
ロフラ／、ジオ争サンなどの環状エーテル系ガスに対し
て： ポリスチレ／、ポリブタジェン、ポリアクリル酸
、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢
酸ビニル、ポリ塩化ビニリチン、セルローストリアセテ
ート。tc) For cyclic ether gases such as tetrahydrofuran, dimethyltetra, dioxane, etc.: polystyrene/, polybutadiene, polyacrylic acid, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyvinyritine chloride, cellulose Triacetate.
（ｄ） メタノール、エタノール、シクロへ中ナノー
ル等のアルコール系ガスに対して： ポリアクリル酸、
アセチル化ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリオキ
シエチレン。(d) For alcohol gases such as methanol, ethanol, and cyclonanol: polyacrylic acid,
Acetylated polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyoxyethylene.
トン系ガスに対して： ポリスチレン、ポリブタジェン
、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢
酸ビニル（但しポリ酢酸ビニルはアセトンにも有効）。For ton-based gases: polystyrene, polybutadiene, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate (however, polyvinyl acetate is also effective against acetone).
＜ｏ ｅ酸、プロピオン酸等のカルボン酸系ガスに対
して； ポリメチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル。<oe For carboxylic acid gases such as acid and propionic acid; polymethyl methacrylate and polyvinyl acetate.
（−酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系ガスに対し
て： ポリスチレン、アタクテイツクボリグロビレン、
ポリメチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリオキ
シエチレン、セルローストリアセテート。(For ester gases such as ethyl acetate and butyl acetate: polystyrene, polyglobylene,
Polymethyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyoxyethylene, cellulose triacetate.
（ｂ） 塩化）チレ／、クロロホルム、トリクロロエ
タン、四塩化炭素などの含塩素炭化水素系ガスに対して
： セルローストリアセテート、ポリスチレ／、ポリブ
タジェン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチル
メタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン
、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレンテレフタレート、セル
ローストリアセテート。(b) For chlorine-containing hydrocarbon gases such as chloride (chloride), chloroform, trichloroethane, and carbon tetrachloride: cellulose triacetate, polystyrene, polybutadiene, polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride , polyvinyl acetate, polyethylene terephthalate, cellulose triacetate.
（０塩酸、亜硫酸ガス等の無機酸系ガスに対して： ポ
リメタクリル酸、ゼラチン、アラビアゴム、ポリビニル
アルコール。(For inorganic acid gases such as hydrochloric acid and sulfur dioxide gas: polymethacrylic acid, gelatin, gum arabic, polyvinyl alcohol.
０） アンモニア、アミン系ガスに対して： ボＩノア
クリル酸、ポリメタクリル酸、ゼラチン、アラビアゴム
、ポリビニルアルコール。0) For ammonia and amine gases: BoI acrylic acid, polymethacrylic acid, gelatin, gum arabic, polyvinyl alcohol.
コレステリック液晶と高分子との組み合わせ及びその混
合割合いによってこれ以外にも多くの組合せが可能であ
るが、基本的には高分子に対して曳好なる溶媒より発生
するガスは測定、検知対象となシ、なかでも分子菫の大
きいガス程より大きな長期間にわたる色変化を、液晶／
高分子混合膜によって混合膜の構造゛を破壊し、再使用
を不可能ならしめるに到る。Many other combinations are possible depending on the combination of cholesteric liquid crystal and polymer and their mixing ratio, but basically the gas generated from the solvent that acts as a magnet for the polymer is the object of measurement and detection. In particular, the gases with larger molecular violets have a larger color change over a long period of time than liquid crystals/liquid crystals.
The polymer mixed film destroys the structure of the mixed film, making it impossible to reuse it.
９一
本発明の製品は、ガス検知手段として極めて有効なもの
であるが、もちろん、液晶単独よシもはるかに広範囲の
温度領域における温度検知手段として利用することもで
きる。91 The product of the present invention is extremely effective as a gas detection means, but of course, a liquid crystal alone can also be used as a temperature detection means in a much wider temperature range.
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
実ｍ例
Ａ：本発明製品の製造例
コレステリック液晶としてコレステリルオレイルカーボ
ネートとコレステリルノナノエートの混★物１１１を用
い、高分子物質としてポリスチレンを２１１用い、これ
らを有機溶剤としてのテトラヒドロフラン３０ Ｗｉｔ
に溶解させて均一な溶液とした。Example A: Production example of the product of the present invention A mixture of cholesteryl oleyl carbonate and cholesteryl nonanoate 111 was used as the cholesteric liquid crystal, polystyrene 211 was used as the polymeric substance, and these were mixed with tetrahydrofuran 30 Wit as the organic solvent.
to make a homogeneous solution.
次に、この溶液の一部を、支持体としての円板状ガラス
板に均一に流延したのち、シャーレでぶ１０−
Ｂ：本発明製品のガス検知への応用例
前記のようにして得た製品を、種々のガスに対する検知
手段として応用し、その際のガスによる色変化を試験し
、袈察し友。なお、この場合の試験は、次のようにして
行った。Next, a part of this solution was uniformly cast onto a disc-shaped glass plate as a support, and then a Petri dish fat 10-B: Example of application of the product of the present invention to gas detection obtained as described above. We applied the product as a means of detection for various gases, tested the color change caused by the gas, and made further predictions. The test in this case was conducted as follows.
本製品を２５．０Ｃ一定に温度制御し、ガラス容器によ
り密閉した試料台上に載せ、容器内に所定量の有機物を
液状で導入する。有機物が２５Ｃで完全にガス化し、本
製品と反応し死後、容器を開放し、ガスの液晶／高分子
膜からの脱着過程における色の変化を色彩輝度針により
測定する。This product is kept at a constant temperature of 25.0C, placed on a sample stand sealed with a glass container, and a predetermined amount of organic matter is introduced in liquid form into the container. After the organic matter is completely gasified at 25C and reacts with the product, the container is opened and the color change during the desorption process of the gas from the liquid crystal/polymer film is measured using a color luminance needle.
ガスとの接触前と全く色が変化しない場合にはそのガス
を吸着しておらず、色が変化し、しかも次第に元の色に
回復していく場合には、一時的にそのガスを吸着し、し
かも経時的に脱着しており、色が変化し九まま元の状態
にもどらない場合には、そのガスを半永久的に取込んで
保持しているものとみなすことができる。If the color does not change at all from before contact with the gas, it has not adsorbed the gas, and if the color changes and gradually returns to its original color, it has temporarily adsorbed the gas. Moreover, if the gas is desorbed over time and the color changes and it does not return to its original state, it can be considered that the gas is taken in and retained semi-permanently.
次に、前記のようにして得た試験結果を、ガスの種類と
色調変化及びその色調変化保持時間との関係で示す。Next, the test results obtained as described above are shown in terms of the relationship between the type of gas, the color change, and the retention time of the color change.
なお色−変化線、ガスとの接触前のＢ Ｉｕｅ値を１０
０４とした時の接触終了後０分における相対値（チ）で
示し、また色調保持時間は回復までの時間を示す。In addition, the color change line, B Iue value before contact with gas is 10
It is expressed as a relative value (ch) at 0 minutes after the end of contact when 04, and the color tone retention time indicates the time until recovery.
Claims (1)
ク液晶と高分子物質との混合物からなるガス検知手段と
して好適なコレステリック液晶組成物。(1) A cholesteric liquid crystal composition suitable as a gas detection means, consisting of a mixture of a cholesteric liquid crystal and a polymer substance supported in the form of a film on a support.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14203081A JPS5842685A (en) | 1981-09-08 | 1981-09-08 | Cholesteric liquid crystal composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14203081A JPS5842685A (en) | 1981-09-08 | 1981-09-08 | Cholesteric liquid crystal composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5842685A true JPS5842685A (en) | 1983-03-12 |
Family
ID=15305729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14203081A Pending JPS5842685A (en) | 1981-09-08 | 1981-09-08 | Cholesteric liquid crystal composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5842685A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6093947A (en) * | 1983-10-28 | 1985-05-25 | Agency Of Ind Science & Technol | Polar gas detecting material |
| EP0277241A1 (en) * | 1986-07-18 | 1988-08-10 | Idemitsu Kosan Limited | Liquid crystal polymer |
-
1981
- 1981-09-08 JP JP14203081A patent/JPS5842685A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6093947A (en) * | 1983-10-28 | 1985-05-25 | Agency Of Ind Science & Technol | Polar gas detecting material |
| EP0277241A1 (en) * | 1986-07-18 | 1988-08-10 | Idemitsu Kosan Limited | Liquid crystal polymer |
| US4915867A (en) * | 1986-07-18 | 1990-04-10 | Idemtsu Kosan Company Limited | Liquid crystal high molecular material |
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