JPS61204224A - 機能性エラストマ− - Google Patents

機能性エラストマ−

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JPS61204224A
JPS61204224A JP60046847A JP4684785A JPS61204224A JP S61204224 A JPS61204224 A JP S61204224A JP 60046847 A JP60046847 A JP 60046847A JP 4684785 A JP4684785 A JP 4684785A JP S61204224 A JPS61204224 A JP S61204224A
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JP
Japan
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viologen
film
elastomer
main chain
functional elastomer
Prior art date
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Pending
Application number
JP60046847A
Other languages
English (en)
Inventor
▲こうじ▼谷 信三
Shinzou Koujiya
Shinzo Yamashita
山下 晋三
Masahiro Irie
正浩 入江
Yoshitaka Osawa
大沢 良隆
Takafumi Uemiya
崇文 上宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
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Priority to EP86103048A priority patent/EP0196497B1/en
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Priority to US06/836,863 priority patent/US4656245A/en
Publication of JPS61204224A publication Critical patent/JPS61204224A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02Polyamines
    • C08G73/0273Polyamines containing heterocyclic moieties in the main chain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G85/00General processes for preparing compounds provided for in this subclass
    • C08G85/004Modification of polymers by chemical after-treatment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polyethers (AREA)

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】 く技術分野〉 本発明は機能性エラストマーに関する。
く背景および従来技術〉 ビオローゲン(N、N−ジアルキル−4,4°−ジフィ
リデニウム)は−電子還元を受はビオローゲンラジカル
を生じ、そして容易に酸化されてもとのシカチオンに戻
る酸化還元機能をイiする。
また、ビオローゲン単位を含むエラストマーは酸化還元
樹脂であり、酸化還元反応の電子伝導体となり得る。さ
らに、ビオローゲンは所定の条件下では光により還元さ
れるので、ごオローゲン単位を含むエラストマーは光エ
ネルギーの変換膜としても使用可能である。また、ビオ
ローゲン゛の還元により生じるビオローゲンカチオンラ
ジカルは青色あるいは紫色を呈することより、ビオロー
ゲン単位を含むエラストマーはホトクロミズムやエレク
トロミズムを示し光ff1I制御材料9画像記録素材や
文字ディスプレイなどとしても使用可能である。
そして、ビオローゲン単位を含むジアミンとカルボン酸
の酸クロリドとの重縮合反応によりフィルム形成可能な
ビオローゲン単位を含むポリマーの合成が報告されてい
る(Journal of Po1yn+erS ci
ence、 p olymer  Chcmistry
  E dition。
第13巻、P、1〜P、16.1975年)。しかしな
がら、上記ポリマーにて成形されたフィルムはガラス状
で脆く前記のような実用材料としては使用不可能なもの
であった。
また、1官能性ルイス酸を開始剤としてテトラヒドロフ
ランをカチオン重合させ、ビオローゲン単位を含むポリ
マーを合成したものも報告されているが(高分子学会予
稿集、第31巻、第330頁。
1982年)、このポリマーの場合、一本のポリマー鎖
に含まれるビオローゲン単位は1個であり、機械的強度
の点で実用性がなく、また上記の如きビオローゲン特有
の機能性発現についても不十分なものであった。
さらに上記報告書によれば、別のビオローゲン単位を含
むポリマーとして、水酸基末端ポリエーテルの両末端を
トシル化し、これに4,4°−ジピリジルを反応させた
ものも報告されているが、ポリマーはわずか2〜3m体
のものであり製膜等が不可能なものであった。
上記の如く、ビオローゲン単位を含むポリマーの合成は
種々試みられているが何れもエラストマーとして実用化
可能なものは未だ開発されていないのが実情である。
〈発明の目的〉 本発明の目的は、上記のような実情に鑑み主鎖にビオロ
ーゲン単位を導入したエラストマーで製膜可能で実用に
充分耐え得る機械的強度等を有し、前記の如きビオロー
ゲン特有の機能性発現が可能なものを提供することにあ
る。
〈発明の構成〉 そして上記目的を達成するためのこの発明の構成は2官
能性開始剤を用いたカチオン重合により、主鎖にビオロ
ーゲン単位を導入した 2A−またはA2 (但し、Xはポリエーテル、 Aはアニオンを示す) で表わされる$1.a、   14    エラストマ
ー會暢参に存する。
ここで2官能性開始剤としては、トリフルオロメタンス
ルホン酸無水物、クロロスルホン酸無水物などの酸無水
物、スチレンダイマーシカチオン塩などのジカルボニウ
ム塩などを用いることができる。
またポリエーテルは、テトラヒドロフラン、メチルテト
ラヒドロフラン、エチレンオキサイド、プロピレンオキ
サイド、エビクロロヒドリン、3.3°−ビスクロロメ
チルオキセタン等の環状エーテルおよびその誘導体等を
、前記のよう゛な2官能姓開始剤を用いカチオン重合し
て得られたものである。
さらに、アニオンとしては下記のようなものがあげられ
る。
そして上記反応系に停止剤として4,4゛−ジピリジル
等を加えることにより、ビオローゲン単位を主鎖に導入
したポリマーが得られる。
〈実施例〉 以下この発明の実施例につき詳述する。
・製造例 500 xjのナスフラスコに脱水精製したテトラヒド
ロフラン(TIIF) 200(Jを入れて窒素置換し
た。2℃の恒温槽中でTHFを激しく撹拌させながらト
リフルオロメタンスルホン酸無水物1,7gを加え15
分間重合した。
この重合反応液を、約−70℃に冷却した4、4°−ジ
ピリジル(bl)V)を含むTHF溶液約200 ’I
Iに加え、1時間反応させた。次に反応液を室温にて約
800 xiの0.5N−NaBr水溶液に撹拌しなが
ら徐々に注ぎ、目的のポリマーを析出させた。
回収したポリマー(VC−PT)は、純水で洗浄後、メ
タノールと0.5N−NaBr水溶液で再沈し、ついで
メタノールと純水により再び再沈して精製した。
なお、ビオローゲン単位を主鎖に導入した本発明に係わ
るポリマーVC−PTとの粘性比較対象となるポリマー
として、前記T)−IFとトリフルオロメタンスルホン
酸無水物の重合反応液と同一バッチの反応液に一官能性
アミンであるピリジンを加え上記同様の操作によりポリ
マー(PT−PT)を得た。
・粘度測定 前記VC−PTとPT−PTの0.IN−E、iBrメ
タノール溶液中での粘度を測定しこれから極限粘度数を
求めたものおよびPT−PTのゲルパーミェーションク
ロマトグラフィ(GPC)カーブのピーク位置から求め
たポリスチレン換算分子間を表■に示す。
・スペクトル分析 VC−PTの ’l−l−1−Nスペクトルおよび比較
のためのメチルビオローゲン(MV)についての’l−
1−N M Rスペクトルを第1図に示す。VC−PT
のスペクトルから明らかなようにポリテトラヒドロンの
β−メチレンのピーク(1,6ppm)とα−メチレン
のピーク(3,4ppm)のほか、N”−CH2のピー
ク(4,8ppa+)、ピリジン環のβ位のプロトン(
8,6ppm)とα位のプロトン(9,1ppm)の各
ピークが認められる。またMVのN−CH3、ピリジン
環のβ位およびα位のプロトンのピークともよく照合で
きることからVC−PTにごオローゲン構造が存在する
ことが確認できる。なお、3.35ppmのピークは重
水素化メタノール中の残留プロトン、4、6ppi付近
のピークは溶媒中に含まれていた水によるものと思われ
る。
次にVC−PTI膜のIRスペクトルを第2図に示す。
また、第3図はメタノール溶液中におけるVC−PTお
よびMVのU■スペクトルである。これによれば■C−
PTはビオローゲン基にもとすく吸収ピークが26On
lllに現われ、MVのピークと一致した。そこで、M
Vを基準物質として、とオローゲン基のメタノール溶液
中でのモル吸光係数を求め、これよりVC−PTのビオ
ローゲン基の濃度を求めると、1.69 X10’C+
++o110)が得られた。
なお核磁気共鳴スペク1−ル(1)1−NMR)はVa
rianFX −200、フーリエ交換磁気共鳴スペク
トル装置を用い、紫外・可視光吸収スペクトルはBeC
kllan Toshiba Ltd、DB−GGra
ting Spctrometerを用い、赤外吸収ス
ペクトルは日立製作所(株)製215型Grating
  Infrated Spectrow+eterを
それぞれ使用して測定した。
・フィルムの作成 得られたVC−PTは、そのメタノール溶液からテフロ
ン製モールド上にキャストし、室温で溶媒を留去し製膜
した。
・VC−PTフィルムの物性 得られたVC−PTフィルムの引張り試験を行い100
%伸長時の弾性率(8100) 、引張強さく T B
)、破断時の伸び(E B)および破断3分後の残留歪
(Set)を表■に示す。
なお、VC−PTフィルムは製膜後40℃で減圧乾燥し
たものを用い、厚さ0.5am。
円周4cmのリング状試験片を引張り速度10mm/分
、室129.5℃にて実施した。
表    ■ 表■から明らかなように、フィルムは引張強ざ (T 
B)が30)4Paを超える高硬度を示し、破断時の伸
び(E B)も600%以上と太きく、良好な引張特性
を有する高強度エラストマーであることがわかる。
・ホトクロミズムの観察 得られたVC−PTおよびポリビニルピロリドン(PV
P)1.1wt%を加えたもののホトクロミズムの観察
結果を表■に示ず。
なお実験は試料をフラスコに入れ真空ラインを使用して
充分脱気したのち、光照射を行ない色変化を観察した。
そして、光源には150−、ハロゲンランプ(キャビン
工業(株)製スライドプロジェクタ−TWIN CAB
IN)を使用した。
表■から明らかなようにフィルムは光の照射により、淡
黄色から深緑色に変化した。
このフィルムを空気中に放置することによりもとの淡黄
色のフィルムに変化した。また光増感剤としてPVPを
添加することにより、色変化が数時間から数秒へと早く
なることが判明した。なおVC−PTのメタノール溶液
では、増感剤として、エチレンジアミン四酢酸四ナトリ
ウム四水塩とプロフラビンを用いるとき、光照射により
黄緑色から深緑色への変化が生じた。また溶液としてN
−メチル−2−ピロリドンを用いると、増感剤を用いな
くても、光照射により溶液の色は深緑色だった。このよ
うに色の変化した溶液に空気を導入すると直ちに元の溶
液の色にもどった。
このようにVC−PTは、溶液あるいはフィルムいずれ
の状態でも光照射により色変化を起すホトクロミックポ
リマーであることが判明した。
またVC−PTフィルムは光による還元のほかに、例え
ば還元剤であるl\イIζ口サルファイドナトリウムに
よっても一電子還元をうけて色が変化し、VC−PTフ
ィルムをこのハイドロサルファイドナトリウム溶液に浸
した場合フィルムは鮮かな紫色を呈した。
以上に本発明の実施例について詳)ホしたが重、含条件
、例えばbpyの濃度により71% ’ツマーの分子量
を変えることができ、またTl1Fの重合時間によって
ポリエーテルの分子量を変化させて実施することも可能
である。
またポリエーテルはTHFに限るものではなく2官能性
開始剤によってカチオン重合のできる環状エーテルおよ
びその誘導体が使用可能である。
く効果〉 この発明は上記のような構成を有し、容易にフィルムの
形成ができ、加工性に優れているとともに、きわめて高
硬度でエラストマーとしての特性を充分備えたものであ
り、光還元による発色機能を利用した光記憶素子として
の利用等その応用範囲が広いものである。
【図面の簡単な説明】
特許出願人  住友電気工業株式会社 と Cつ 銖 0      曳     ゞ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、2官能性開始剤を用いたカチオン重合 により、主鎖にビオローゲン単位を導入 した 一般式▲数式、化学式、表等があります▼ 2A^−またはA^2 (但し、Xはポリエーテル、 Aはアニオンを示す) で表わされる機能性エラストマー。 2、2官能性開始剤が酸無水物である上記 特許請求の範囲第1項記載の機能性 エラストマー。 3、2官能性開始剤がジカルボニウム塩で ある上記特許請求の範囲第1項記載の機 能性エラストマー。
JP60046847A 1985-03-08 1985-03-08 機能性エラストマ− Pending JPS61204224A (ja)

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DE8686103048T DE3671752D1 (de) 1985-03-08 1986-03-07 Funktionselastomer.
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