キラル部位を有する液晶モノマーの合成とその重合

Japanese Liquid Crystal Society

NII-Electronic Library Service Japanese _{Llquld 　Crystal 　Soolety}

1ACO4

　　 　　　　 　 キラル部位を有する液晶モ ノマ ーの合成とその 重合

　　 　　　　 　 （熊 本大工）○小 西 幸 信， 粟原清二 ，野 中敬 正

　　 　　　　 　

Synthesis

　and　

Polymerization

　of　

Liquid

　

Crystaliine

　

Moriomers

　

Con

面nig 　

Chiral

　 　 　

StmctUre

　　 　　　　 　

Yuk

重nobu 　

KONISHI

_，　

Seij

丑

KURIHARA

，　

Takamasa

　

NONAKA

　　　　　　　

（Department　of　

Applied

　

Chemistry

　and　

Biochemistry

_，　

Faculty

　Qf　

Engineering

_，

　　　　　　　 Kumamoto

　

University

_，

1

（urokami 　

2

−

39

−

41

_，　

Kumamoto

　

860

_，　

Japan

_）

　 Aliquid

　crystalline（

LC

_）monorner 　showing 　

S

　c＊_，　

SA

　and　cholesteric　

phases

　_{was 　synthesized} ． Polymer



netWorks

_{having　ferroelectric}

_liquid



crystalline_（

FLC

_）



structure



was



obtained



by

polymerization　of　

the

血 xtUres 　of　

the

　chiral　acrylate　and　

LC

　

diacrylatc

　at　

the

　

Sc

＊phase ．　

The

　

polymer

networks 　showed 　an　optical　switching 　

by

　application 　of　an　elecnic ∬eld、

Introduction

　

キラル 成 分 を含 む 高分子液晶は強誘電 性液 晶や非線 形 光 学 材料と し て の _関心 が持た れて い る。 最 近で は，液 晶相の 凍結を 目的と した研究が広く行わ れ て お り_， 液 晶 性モ ノマ ーを 液晶状 態で配 向さ せ

in

−situ 重合に よ り高 配 向の フ ィルム を得 ることがで きる。強 誘 電 性 液 晶相にお ける ス ッチ ングは，ネマ チッ ク相に お け るス イッ チング よ

0

も高速であ り， 光 学 材料やそ の他の機能材料とし ての応 用に関 す る研 究が さか ん に行 わ れてい る。本研究では， キラ ル部位を有 する液 晶モ ノマ ー_{， 低分}子 液 晶混 合物を

SC

＊_{相で光重合する こ と に よ り，} 強誘電性液晶構造を固 定 化 した ポ リマ ーネッ トワーク を合 成 し， そ の透 明性などの光学 的 特性を明ら か にする と と もに電 界印可による スイッチ ング特性を検討する こ と を 目的と し て い る。 塑

F

｛g ．

1

に本研 究で 合 成 した 液 晶 化 合 物 （

APBIAm

，

8PBIA

，

A6PB6A

）の構造 を示 す。 これ ら の化合 物は ， 元 素 分析， 赤 外ス ペ ク トル， エ

_H

−

_NMR

測 定 によ り構 造の 確 認 を行っ た。 ま た， 偏 光 顕 微 鏡観察， 示 差 走査 熱量 計 に よ る測定 に よ り 相 転移 挙動 を検討 した 。光重 合 は開 始 剤 と して

2

，

2

一_{ジ メ ト} キシー

2

一フェ ニ ル ア セ トフェ ノ H・C・C− 一

｛ 〉

一… 一

◎

〈｝

・ ・

呻

咄 　 　 　 C呂3 　 　 　 APBIAm C… C・_・ls・−

G

_卜…

創

・

｝

…

呻

咄 　 　 　 CH3 　 　 　

8PBIA

− 一 ・一

｛〉

・ ・一

《〉〈｝

・… als・・一 ・H2

A6PB6A

Fig

．

1Struc

加re　of　compound 　used　

in

　

this

　study ．

こ にし　ゆ きのぶ ・くり は ら　せ い じ ・の なか　たか ま さ

＿

₃₂

一

Japanese Liquid Crystal Society

NII-Electronic Library Service Japanese _{Llquld 　Crystal 　Soolety}

ンを用い， 高圧 水銀灯 を光 源と し，

10

分 間光 照 射した。 重合 率はゲル ろ過クロ マ トグラフ ィー

（

GPC

）に よ り決定し た。

Results

　and　

Discussion

APBIAm

，

8PBIA

は，　

Sc

＊_{相，ス メク チ}

ッ ク

A

（

SA

）相， コ レス テ リッ ク （

Ch

）相 を，

A6PB6A

はネマチ ッ ク（

N

）相を発現 する こ とが 分 かっ た 。　

Fig

　

2

に，　

APBL

  単独系のそ れ

ぞ れの液 晶相での _{重 合 性 を示} した。

Sc

＊相 と

SA

相で は，　

APBIAm

単独 系に お いて重 合 率 に

あま り変わ りはな いが ，

Ch

相で は 若 干で はある が 重 合 率の 上昇 が 見 られ等方 相で 再 びわ

ずか であるが 重合率の減少が見 られ た。

APBIAm

／

A6PB6A

混 合 系で の相転移挙動 を検 討 す るた め， 相 図 を作製した。　

Fig

。

3

に

そ れを 示す。

APBIArn

／

A6PB6A

混 合系で は

A6PB6A

＜

20

％の とき

Sc

＊相が発現すること

が分 かっ た が 、

A6PB6A

量が増す につ れて、　

Sc

＊_{相の温度 範囲が狭くな る傾}

_向

_{が見 られ た} 。

　

強 誘 電 性 液 晶構 造 を固定化 す る た め，

APBIAm

／

A6PB6A

混合 系 において光 重 合 を試み た。

A6PB6A

が

2

％ 以上の と き 室温 付近 ま で

Sc

＊相 が 固定化 されて い ること が分かっ た。 こ れ らポ リマ ーネ ッ トワーク に電界を印 可 し， そ のス イ ッ チ ング挙 動 を観察した とこ ろ，

A6PB6A

を含まない 系 に比べ て同程度の 印 加 電 圧 で は，動 作 温 度 が 高 温側に シフ トする こ とが分かっ た。 また 低 分 子 液晶化合 物で あ る

8PBIA

を有 する複合フィルム につ いて も合 成 し， そ のス イッチ ング挙 動 につ いて も報告す る。 100 　 80 璽 ₆₀

萋

嵳

、Q8 　 20 　 　 　 0　 　 　 　 　 40　　60　 　80　 　10⊂）　 120　 　140 　 　 　 Tem ρ。ra1ure （°C）

臼₉．2Convcrsion 　as　a　funcdon　or　polymcrizaヒbn　tempclature，

　 　 　Sampleused　was　APBIAm 　CQ口Eai口ig且mo1 ％ of 　 　 　the　pho仁oradica1 ユnitiator ．

（ U 。 百 ヨ 衷 註 E 。 ト 1601401201008060 　 　 40 APB 匸Am 　 　100 　 　 95　 　 　90　 　 　85　 　 　80 　 　 　 L −一一＿一」＿＿＿＿＿議 ＿＿＿＿＿L − A6PB6AO　　　　　5　　　　　to　　　　15　　　　20

　 　 　 Composi口on〔mol ％_）

Fig，3　Phase　diagram　ofAPBIAm 　and 　A6PB6A ．

＿

₃₃

一