JP2700656B2 - Fixed membrane - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は機能性低分子を含有する高分子複合膜に電極
を付した固定膜に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fixed membrane in which an electrode is attached to a polymer composite membrane containing a functional low molecule.
(従来の技術) 今日、液晶が種々多様な分野で用いられている。液晶
の特徴は光学的異方性と電場、磁場等外場により分子配
列が容易に変化することにある。特に強誘電性液晶では
自発分極と電界との相互作用により生じるトルクが駆動
力となるが、この駆動力が非常に大きく高速表示素子材
料として注目されている。又、染料の中にも通常の電場
や光電場による電気光学効果、更に、非線形光学効果
等、光学特性に優れるものがある。これら機能性を有す
る低分子の液晶や染料は、多様な分子設計の可能性と多
彩な光学特性を有するが、流動性を有しており構造の固
定に問題がある。(Prior Art) Today, liquid crystals are used in various fields. A characteristic of liquid crystals is that the molecular arrangement is easily changed by optical anisotropy and external fields such as electric and magnetic fields. In particular, in a ferroelectric liquid crystal, a torque generated by an interaction between spontaneous polarization and an electric field serves as a driving force, and the driving force is extremely large, and is attracting attention as a high-speed display element material. Also, some dyes have excellent optical characteristics such as an electro-optical effect due to a normal electric or photoelectric field and a non-linear optical effect. These functional low-molecular liquid crystals and dyes have various molecular design possibilities and various optical characteristics, but have fluidity and have a problem in fixing the structure.
従来の光学表示素子においては、液晶等の機能性低分
子を2枚のガラス板間に挟むことにより機能性低分子の
固定が行われていた。しかしながら、ガラス板を用いた
のでは、柔軟性、軽量化、広面積化という面で問題が生
じることになる。このため、一般に柔軟、軽量、且つ広
面積化が容易である高分子を用いて、機能性高分子を固
定する方法が考えられている。高分子のうち、強誘電性
高分子は高誘電率、高速スイッチング、圧電性、焦電
性、電歪といった優れた電気特性を有する。よって、共
に機能性を有する低分子物質と高分子を複合化して得ら
れる液晶及び又は染料と高分子との複合膜は出発物質の
有する電気光学効果や非線形光学効果のほかに多様な機
能が付与されることが期待できスイッチ、メモリー等の
光学素子や(半導体レーザーの)第二高調波発生、光双
安定メモリー、光プロセッシングといったデバイス等の
多種多様な工業材料として有望視されている。従来公知
の液晶と高分子との複合膜を得る方法としては以下の二
つの方法を挙げることができる。In a conventional optical display device, functional low molecules such as liquid crystal are fixed between two glass plates to fix the functional low molecules. However, using a glass plate causes problems in terms of flexibility, weight reduction, and area increase. For this reason, a method of fixing a functional polymer using a polymer that is flexible, lightweight, and easy to increase in area is generally considered. Among polymers, ferroelectric polymers have excellent electrical properties such as high dielectric constant, high-speed switching, piezoelectricity, pyroelectricity, and electrostriction. Therefore, a liquid crystal and / or a composite film of a dye and a polymer obtained by compounding a low-molecular substance and a polymer, which have both functions, have various functions in addition to the electro-optic effect and the nonlinear optical effect of the starting material. It is promising as a wide variety of industrial materials such as devices such as optical elements such as switches and memories, second harmonic generation (of semiconductor lasers), optical bistable memories, and optical processing. Conventionally known methods for obtaining a composite film of liquid crystal and a polymer include the following two methods.
(1) 液晶と高分子との混合溶液から、常法(溶媒蒸
発法)によりキャスト製膜する方法、即ち、ポリ塩化ビ
ニル又はポリカーボネート等の高分子とN−(4−エト
キシベンジリデン)−4′−ブチルアニリン、ブチル−
4−(4−エトキシフェノキシカルボニル)フェニル−
カルボナート等の液晶を共通溶媒に溶解し、その混合溶
液をシャーレに均一に流延させ、溶媒を蒸発させて製膜
する方法と、 (2) 水面展開法、即ち、液晶、高分子混合溶液を水
面に槽壁を介して滴下し、自己拡散により得られた複合
超薄膜を数十枚積層して製膜する方法である。(1) A method of casting a mixed solution of a liquid crystal and a polymer by a conventional method (solvent evaporation method), that is, a method of forming a polymer such as polyvinyl chloride or polycarbonate and N- (4-ethoxybenzylidene) -4 '. -Butylaniline, butyl-
4- (4-ethoxyphenoxycarbonyl) phenyl-
A method of dissolving a liquid crystal such as carbonate in a common solvent, uniformly casting the mixed solution in a petri dish, and evaporating the solvent to form a film; and (2) a water surface development method, that is, a liquid crystal / polymer mixed solution. This is a method in which several tens of composite ultra-thin films obtained by self-diffusion are dropped on a water surface via a tank wall to form a film.
しかしながら、この様にして作製された液晶染料等の
機能性低分子と高分子との複合膜の特性は必ずしも満足
のいくものではなかった。However, the characteristics of the composite film of a functional low-molecular compound such as a liquid crystal dye and a polymer prepared in this manner are not always satisfactory.
(課題を解決するための手段) 上述の様な従来技術の抱えていた課題は、水とアルコ
ールを含む高分子溶液から溶媒を蒸発させて形成された
多孔質高分子膜の空孔に液晶、染料等の物質が充填され
て形成された高分子複合膜、およびこの高分子複合膜を
挟んで設けられた電極を備えて構成される固定膜により
解決される。(Means for Solving the Problems) The problem of the prior art as described above is that a liquid crystal is formed in pores of a porous polymer film formed by evaporating a solvent from a polymer solution containing water and alcohol. The problem is solved by a polymer composite film formed by filling a substance such as a dye, and a fixed film including electrodes provided with the polymer composite film interposed therebetween.
本発明における分散相は、液晶や染料を単独又は液晶
と染料の混合物を高分子マトリックス中に均一分散させ
たもので、従来の公知なキャスト法で得た不均一分散と
異なる。The dispersed phase in the present invention is obtained by uniformly dispersing a liquid crystal or a dye alone or a mixture of a liquid crystal and a dye in a polymer matrix, and is different from the heterogeneous dispersion obtained by a conventionally known casting method.
本発明により用いられる高分子複合膜は一例として次
の方法により作製される。この方法は水とアルコールを
含む高分子溶液から溶媒を蒸発させることにより多孔質
高分子膜を得、この多孔質高分子膜の空孔に液晶、染料
等機能性低分子を充填することにより複合膜を得、複合
膜を介して電極を設け、固定膜を得る。The polymer composite film used according to the present invention is produced, for example, by the following method. In this method, a porous polymer film is obtained by evaporating the solvent from a polymer solution containing water and alcohol, and the porous polymer film is filled with functional low molecules such as liquid crystals and dyes to form a composite. A membrane is obtained, electrodes are provided via the composite membrane, and a fixed membrane is obtained.
(作用) エチルアルコールと水はエチルアルコール分子間の水
素結合により、その3分子が環状にクラスターを形成し
更にこのクラスター3個が会合し、その中に1個のヒド
ロニウムイオンを取り込んだ包接化合物を形成してお
り、この包接化合物が水分子と水素結合している。この
ため高分子を良溶媒に溶かした溶液中に一定量のアルコ
ール水を分散させた溶液中のアルコール水は溶媒の蒸発
と共に界面張力により均一な球状粒子となり溶媒が蒸発
した後、多孔質構造を形成する。その後100℃以上で乾
熱乾燥することによってアルコール水を完全に蒸発させ
た球状な孔を有する多孔質膜が得られることを見いだし
た。またエチルアルコールは親水性を有することから、
高分子を良溶媒に溶かした溶液中に一定量のアルコール
を均一拡散させた後、多湿な環境下で溶媒を蒸発させた
場合も同様に多孔質膜がえられる。本発明の高分子複合
膜は製膜の際、室温より少し高い温度で製膜すれば製膜
時の収縮によりお互いの分散相は細いチャンネルで結ば
れた構造となる。(Effect) Ethyl alcohol and water form a cyclic cluster of three molecules due to hydrogen bonding between ethyl alcohol molecules, and these three clusters are further associated with each other to incorporate one hydronium ion. A compound is formed, and this inclusion compound is hydrogen-bonded to a water molecule. For this reason, alcohol water in a solution in which a certain amount of alcohol water is dispersed in a solution in which a polymer is dissolved in a good solvent becomes uniform spherical particles due to interfacial tension as the solvent evaporates, and the solvent evaporates. Form. Thereafter, it was found that a porous membrane having spherical pores in which alcoholic water was completely evaporated was obtained by drying and drying at 100 ° C. or higher. Also, since ethyl alcohol has hydrophilicity,
A porous membrane can also be obtained when a certain amount of alcohol is uniformly diffused in a solution in which a polymer is dissolved in a good solvent, and then the solvent is evaporated in a humid environment. If the polymer composite film of the present invention is formed at a temperature slightly higher than room temperature during film formation, the dispersed phase of each other is connected by thin channels due to shrinkage during film formation.
更に本発明について詳細に説明する。 Further, the present invention will be described in detail.
本発明においては(1)高分子をその良溶媒に溶解し
た後、一定量のアルコールと水を添加し、十分混合した
後フラットシャーレに流延し、溶媒蒸発させた多孔質膜
を得るか(2)、(1)法において一定量のアルコール
を添加し十分混合した後、フラットシャーレに流延し、
予め湿度調製された容器(デジケーター、クロマト展開
槽等)中で溶媒蒸発させ、多孔質膜をえる。上記によっ
て得られた多孔質膜に減圧乾燥機中で液晶(及び又は染
料)を充填した後、電極を付けて試料とすることができ
る。In the present invention, (1) after dissolving a polymer in a good solvent, adding a certain amount of alcohol and water, mixing well, casting the mixture on a flat petri dish, and obtaining a solvent-evaporated porous membrane ( 2) In method (1), after adding a certain amount of alcohol and mixing well, the mixture is cast on a flat petri dish,
The solvent is evaporated in a container whose humidity has been adjusted in advance (such as a digitizer or a chromatographic developing tank) to obtain a porous film. After the porous film obtained as described above is filled with liquid crystal (and / or dye) in a reduced pressure drier, a sample can be prepared by attaching electrodes.
本発明において利用しうる高分子としては液晶(及び
又は染料)/高分子固定膜を形成しうるものであれば何
れの高分子も使用できる。高分子としてはポリエチレ
ン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポリ酢酸
ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリ
フッ化ビニル等ビニル化合物及びビニル化合物の付加重
合体、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、ポ
リメタクリル酸エチル等メタクリル酸エステル、ポリ塩
化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、シアン化ビニリ
デン、フッ化ビニリデン/トリフルオロエチレン共重合
体、フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン共重合
体、シアン化ビニリデン/酢酸ビニル共重合体等ビニル
化合物又はフッソ系化合物の共重合体、ポリトリフルオ
ロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサ
フルオロプロピレン等フッ素を含む化合物、ナイロン
6、ナイロン66等ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタ
ン、ポリペプチド、ポリエチレンテレフタレート等ポリ
エステル、ポリカーボネート、ポリオキシメチレン、ポ
リエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等ポリエ
ーテルを挙げることができる。該高分子は市販のものを
単独で利用できるが、種種の高分子を組合せた混合系と
して使うこともできる。この場合、お互いのポリマーは
相溶性が良く、製膜性に優れるのみならず得られた固定
膜の諸特性、即ち化学的安定性、耐候性、耐衝撃性(熱
的、機械的)等使用目的を考慮し、組み合わせて用いる
ことが望ましい。As the polymer that can be used in the present invention, any polymer can be used as long as it can form a liquid crystal (and / or dye) / polymer fixed film. As the polymer, polyethylene, polyacrylic acid, polymethyl acrylate, polyvinyl acetate, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride such as polyvinyl fluoride and addition polymer of vinyl compound, polymethacrylic acid, polymethyl methacrylate, poly Methacrylic esters such as ethyl methacrylate, polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, vinylidene cyanide, vinylidene fluoride / trifluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride / tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene cyanide / vinyl acetate copolymer Copolymers of vinyl compound or fluorine compound such as coalescence, compounds containing fluorine such as polytrifluoroethylene, polytetrafluoroethylene, polyhexafluoropropylene, polyamides such as nylon 6, nylon 66, polyimide, poly Urethane, polypeptides, polyethylene terephthalate polyester, polycarbonate, polyoxymethylene, polyethylene oxide, polypropylene oxide, and the like polyethers. As the polymer, a commercially available polymer can be used alone, but it can also be used as a mixed system in which various polymers are combined. In this case, the polymers are compatible with each other, and not only have excellent film forming properties but also use various properties of the obtained fixed film, such as chemical stability, weather resistance, impact resistance (thermal and mechanical). It is desirable to use them in combination in consideration of the purpose.
又高分子を溶解させるには良溶媒がよく、高分子によ
って異なる。例を挙げればポリ塩化ビニルはテトラヒド
ロフラン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、ジ
メイルホルムアミド等、ポリ酢酸ビニルはクロロホル
ム、メタノール、アセトン、酢酸ブチル等、ポリアクリ
ル酸エステル、ポリメタクリル酸エステルはアセトン、
酢酸エチル、テトラヒドロフラン、トルエン等、ポリア
クリロニトリルはジメチルホルムアミド等、ポリエチレ
ンオキシドはベンゼン、ジメチルホルムアミド等が、又
フッ化ビニリデン、シアン化ビニリデン及びその共重合
体はアセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン
等ケトン類、酢酸メチル、アクリル酸メチル等エステル
類、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン等環状エーテル、nブチルアミ
ン等アミン類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアエト
アミド等アミド類を挙げることができる。又、上記溶媒
の添加量は高分子に対して任意の量でよいが、製膜性を
考慮し20−0.5%溶液であることが望ましい。A good solvent is good for dissolving the polymer, and differs depending on the polymer. For example, polyvinyl chloride is tetrahydrofuran, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, dimethylformamide, etc., polyvinyl acetate is chloroform, methanol, acetone, butyl acetate, etc., polyacrylate, polymethacrylate is acetone,
Ethyl acetate, tetrahydrofuran, toluene, etc., polyacrylonitrile, dimethylformamide, etc., polyethylene oxide, benzene, dimethylformamide, etc .; And cyclic ethers such as ethylene oxide, propylene oxide, tetrahydrofuran and dioxane, amines such as n-butylamine, and amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide. The amount of the solvent to be added may be arbitrarily determined based on the amount of the polymer, but is preferably a 20-0.5% solution in view of film forming properties.
本発明において利用しうる液晶としては、液晶/高分
子固定膜を形成しうるものであれば何れの液晶も使用で
きる。例を挙げればp−アゾキシアニソール、ノナン酸
コレステリル、4−メトキシベンジリデン−4′−n−
ブチルアニリン、4−メトキシ−4′−ブチルアゾキシ
−ベンゼン、4、4′−ジメトキシアゾベンゼン、p−
アゾキシアニソール、4−シアノ−4′−n−ペンチル
ビフェニル、p−2メトキシブチル−p′−ジアノビフ
ェニル等ネマチック液晶、テレフタル−ビス−ブチルア
ニリン、N−(4−シアノベンジリデン)−4′−n−
オクチルオキシアニリン、ドデシルオキシアゾベンゼ
ン、p−(p−フェニルベンザルアミノ)安息香酸エチ
ル、4−ヘプチルオキシベンジリデン−4′−ベンチル
アニリン、4−ブチルオキシベンザル−4−エチルアニ
リン、4−(4′−フェニルベンジリデンアミノ)−n
−ブチルシンナメート、4−(4′−デシルオキシベン
ジリデンアミノ)2−メチルブチルシンナメート、4−
(n−ヘキシルオキシ)フェニルオキシ−4″−(2−
メチルブチル)ビフェニル−4′−カルボキシレート、
ZLI-3489等スメクチック液晶、ノナン酸コレステリン、
(−)−2−メチル−p−(p′−メトキシベンジリデ
ンアミノ)ケイヒ酸、コレステリルミリステート、コレ
ステロールのハロゲン化物、エステル等コレステリック
液晶、ヘキサブトキシトリフェニレン等ディスコチック
液晶が挙げられる。この場合、上記の液晶は単独で利用
できるが相転移温度、温度範囲、化学的安定性、製膜性
等ベースとなる液晶の性能向上を目的とし複数のものを
混合し利用することもできる。As the liquid crystal that can be used in the present invention, any liquid crystal that can form a liquid crystal / polymer fixed film can be used. For example, p-azoxyanisole, cholesteryl nonanoate, 4-methoxybenzylidene-4'-n-
Butylaniline, 4-methoxy-4'-butylazoxy-benzene, 4,4'-dimethoxyazobenzene, p-
Nematic liquid crystals such as azoxyanisole, 4-cyano-4'-n-pentylbiphenyl, p-2methoxybutyl-p'-dianobiphenyl, terephthal-bis-butylaniline, N- (4-cyanobenzylidene) -4 ' -N-
Octyloxyaniline, dodecyloxyazobenzene, ethyl p- (p-phenylbenzalamino) benzoate, 4-heptyloxybenzylidene-4'-bentylaniline, 4-butyloxybenzal-4-ethylaniline, 4- ( 4'-phenylbenzylideneamino) -n
-Butylcinnamate, 4- (4'-decyloxybenzylideneamino) 2-methylbutylcinnamate, 4-
(N-hexyloxy) phenyloxy-4 ″-(2-
Methylbutyl) biphenyl-4'-carboxylate,
Smectic liquid crystal such as ZLI-3489, cholesterol nonanoate,
Discotic liquid crystals such as (-)-2-methyl-p- (p'-methoxybenzylideneamino) cinnamic acid, cholesteryl myristate, cholesterol halides and esters, and cholesteric liquid crystals such as hexabutoxytriphenylene. In this case, the above liquid crystal can be used alone, but a plurality of liquid crystals can be mixed and used for the purpose of improving the performance of the base liquid crystal such as a phase transition temperature, a temperature range, a chemical stability and a film forming property.
本発明において利用しうる染料(含顔料)としては従
来、液晶に混和し、染料の光吸収異方性に利用されてい
るアゾ系、アントラキノン系、テトラジン系、クマリン
系二色性染料等、非線形光学特性を有する4−ヂメチル
アミン−4′−ニトロスチルベン、o−(m−p−)ニ
トロアニリン、2−メチル−4−ニトロアニリン、メロ
シアニン等、及びビス(1−チオ−2−フェノレート)
ニッケル−テトラブチルアンモニウム、ビス(1−チオ
−2−ナフトレート)ニッケル−テトラブチルアンモニ
ウム、ビス(1,2,3,4−テトラクロロ−5,6−ジチオフェ
ノレート)ニッケル(II)テトラ−n−ブチルアンモニ
ウム等近赤外吸収色素が挙げられる。Dyes (pigment-containing) which can be used in the present invention include non-linear dyes such as azo, anthraquinone, tetrazine and coumarin dichroic dyes which are conventionally mixed with liquid crystal and used for the light absorption anisotropy of the dye. 4- {methylamine-4'-nitrostilbene, o- (mp-) nitroaniline, 2-methyl-4-nitroaniline, merocyanine, etc. having optical properties, and bis (1-thio-2-phenolate)
Nickel-tetrabutylammonium, bis (1-thio-2-naphtholate) nickel-tetrabutylammonium, bis (1,2,3,4-tetrachloro-5,6-dithiophenolate) nickel (II) tetra-n And near-infrared absorbing dyes such as -butylammonium.
本発明において用いるアルコールとしてはメタノー
ル、エタノール等低級一価アルコールが好ましい。上記
アルコールの添加量は任意の量でよいが、高分子が沈澱
してこない範囲で、共通溶媒に対して5−30%であるこ
とが好ましい。またアルコールに所望に応じてベンゼ
ン、トルエン、キシレン等の炭化水素などの補助添加成
分を加えることもできる。As the alcohol used in the present invention, lower monohydric alcohols such as methanol and ethanol are preferable. The amount of the alcohol to be added may be any amount, but is preferably 5 to 30% with respect to the common solvent within a range where the polymer does not precipitate. Further, auxiliary additives such as hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene can be added to the alcohol, if desired.
本発明において用いる水は純水が好ましい。上記にお
いてアルコールに対する水の添加量は高分子が沈澱して
こない範囲であれば任意の量でよいが、アルコールに対
して5−50%であることが好ましい。又別法として、高
分子を良溶媒に溶かした溶液中に一定量のアルコールを
均一拡散させた後、多湿な環境下で溶媒を蒸発させ多孔
質高分子膜を得る場合、環境の相対湿度は溶媒の種類に
よって異なるが60-100%、好ましくは75-95%である。The water used in the present invention is preferably pure water. In the above, the amount of water to be added to the alcohol may be any amount as long as the polymer does not precipitate, but is preferably 5 to 50% based on the alcohol. Alternatively, after uniformly diffusing a certain amount of alcohol in a solution of a polymer dissolved in a good solvent, and then evaporating the solvent in a humid environment to obtain a porous polymer film, the relative humidity of the environment is Although it depends on the type of the solvent, it is 60-100%, preferably 75-95%.
本発明によって得られた多孔質高分子膜は、アルコー
ル水が成膜時迄高分子溶液中に均一に微小液滴として存
在しているため出来上がった多孔質膜の孔の径、分布状
態が均一である。また分散相がアルコールにより形成さ
れるので成膜阻害をうけず機械的強度、寸法安定性が大
きく改善されている。このような特徴は本多孔質固定膜
を工業材料として利用する上で重要である。In the porous polymer film obtained by the present invention, the diameter and distribution of pores of the formed porous film are uniform because alcohol water is uniformly present as fine droplets in the polymer solution until film formation. It is. Further, since the dispersed phase is formed by alcohol, the mechanical strength and dimensional stability are greatly improved without being hindered from film formation. Such features are important in using the present porous fixed membrane as an industrial material.
(実施例) 次に本発明を実施例により更に詳細に説明する。EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
実施例1. フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体7.
5部をテトラヒドロフラン溶媒100部に溶解した後、エチ
ルアルコール10部、純水3部を添加、十分混合した後フ
ラットシャーレに流延し、溶媒蒸発法によって製膜した
後、減圧乾燥器中で100℃、6時間熱処理し、空孔径約
8μmで、お互いの孔は細いチャンネルで結ばれ連続相
を形成しているキャスト膜を得た。この膜に90℃、減圧
乾燥器中で液晶、ZLI-3489,2.5部を含浸、充填し固定膜
を得、電極を付けて供試体とした。第1図に得られた固
定膜の供試体のD−Eヒステリシス曲線をしめす。比較
の為にフッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合
体と液晶(ZLI-3489)の結果をそれぞれ第2図および第
3図に、またフッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン
共重合体7.5部とZLI-3489 2.5部を共通溶媒、テトラヒ
ドロフラン100部に溶解させ上述した常法によりキャス
ト製膜した複合膜の結果を第4図に示す。第1図、第2
図および第3図から分かるようにZLI-3489を固定した固
定膜のヒステリシス曲線はフッ化ビニリデン−トリフル
オロエチレン共重合体や液晶、ZLI-3489のような典型的
な矩形なヒステリシス曲線にはならないが、分極反転が
起きていることは明瞭である。電界の振幅が4MV/m程度
ではフッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体
は線形に近い挙動しか示さないことから、このZLI-3489
固定膜のヒステリシス曲線はZLI-3489の方の分極反転に
起因するものでZLI-3489強誘電性が発現している為であ
る。即ち、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共
重合体がZLI-3489固定膜となっている。一方常法で得た
複合膜は電界の振幅が4MV/m程度ではほぼ線形に近い挙
動を示していることから分かるように、ZLI-3489固定効
果はあまり認められない。Example 1. Vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer 7.
After 5 parts were dissolved in 100 parts of tetrahydrofuran solvent, 10 parts of ethyl alcohol and 3 parts of pure water were added, mixed well, cast on a flat petri dish, and formed into a film by a solvent evaporation method. A heat treatment was performed at 6 ° C. for 6 hours to obtain a cast film having a pore diameter of about 8 μm, the pores of which were connected by thin channels to form a continuous phase. This film was impregnated and filled with 2.5 parts of liquid crystal and ZLI-3489 in a vacuum dryer at 90 ° C. to obtain a fixed film. FIG. 1 shows a DE hysteresis curve of the sample of the fixed film obtained. For comparison, the results of a vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer and a liquid crystal (ZLI-3489) are shown in FIGS. 2 and 3, respectively, and 7.5 parts of a vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer and ZLI- FIG. 4 shows the results of a composite membrane prepared by dissolving 2.5 parts of 3489 in 100 parts of a common solvent, tetrahydrofuran and casting the same by the above-mentioned ordinary method. Fig. 1, 2
As can be seen from FIG. 3 and FIG. 3, the hysteresis curve of the immobilized film on which ZLI-3489 is immobilized does not become a typical rectangular hysteresis curve such as vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer, liquid crystal, and ZLI-3489. However, it is clear that polarization inversion has occurred. When the amplitude of the electric field is about 4 MV / m, the vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer shows only a nearly linear behavior.
The hysteresis curve of the fixed film is caused by the polarization reversal of ZLI-3489, and is because ZLI-3489 exhibits ferroelectricity. That is, the vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer is a ZLI-3489 fixed film. On the other hand, the composite film obtained by the conventional method shows almost linear behavior when the amplitude of the electric field is about 4 MV / m, so that the ZLI-3489 fixing effect is not so recognized.
実施例2. フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体
〔フッ化ビニリデン80%、ダイキン工業(株)製〕7.5
部をテトラヒドロフラン溶媒100部に溶解した後、エチ
ルアルコール10部を混合させた後、フラットシャーレに
流延させ相対湿度80%に調湿したクロマト展開槽中で溶
媒蒸発させ製膜した。その後、減圧乾熱器中で100℃、
8時間熱処理し、キャスト膜を得た。この膜のSEM像か
ら、得られた膜は孔径4−5μmの多孔質膜であること
がわかった。この多孔質膜に100℃、減圧乾熱器中で液
晶、4−〔4′−nデシルオキシベンジリデンアミノ」
2−メチルブチルシンナメート(DOBAMBC)2.5部を含
浸、充填した後、電極を付けて供試体とした。供試体の
D−Eヒステリシス曲線を得、出発物質として使用した
フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン供重合体及
びDOBAMBCのそれと比較した。フッ化ビニリデン−テト
ラフルオロエチレン共重合体多孔質膜DOBAMBCを含浸、
充填した液晶固定膜のヒステリシス曲線は実施例1と同
様なヒステリシス曲線を示し、分極反転が起きているこ
とが分かる。一方、比較のためにDOBAMBCとフッ化ビニ
リデン−テトラフルオロエチレン共重合体をテトラヒド
ロフランを共通溶媒とし常法によりキャスト製膜して得
た複合膜のヒステリシス曲線は線形に近い挙動を示し、
DOBAMBCの固定効果はあまり認められない。Example 2. Vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer [vinylidene fluoride 80%, manufactured by Daikin Industries, Ltd.] 7.5
The resulting solution was dissolved in 100 parts of a tetrahydrofuran solvent, mixed with 10 parts of ethyl alcohol, and then cast on a flat petri dish to evaporate the solvent in a chromatographic developing tank adjusted to a relative humidity of 80% to form a film. Then, in a vacuum oven at 100 ° C,
Heat treatment was performed for 8 hours to obtain a cast film. From the SEM image of this film, it was found that the obtained film was a porous film having a pore size of 4-5 μm. The porous film is treated with a liquid crystal, 4- [4'-ndecyloxybenzylideneamino] at 100 ° C. in a vacuum oven.
After impregnating and filling with 2.5 parts of 2-methylbutyl cinnamate (DOBAMBC), an electrode was attached to obtain a test sample. The DE hysteresis curve of the specimen was obtained and compared with that of the vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer and DOBAMBC used as starting materials. Impregnated with vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer porous membrane DOBAMBC,
The hysteresis curve of the filled liquid crystal fixing film shows the same hysteresis curve as in Example 1, and it can be seen that the polarization inversion has occurred. On the other hand, for comparison, a hysteresis curve of a composite membrane obtained by casting a DOBAMBC and vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer by a common method using tetrahydrofuran as a common solvent shows a nearly linear behavior,
The fixed effect of DOBAMBC is not very noticeable.
実施例3. ポリフッ化ビニリデン〔呉羽化学工業(株)製〕7部
とメタクリル酸メチル3部の混合物をメチルエチルケト
ン溶媒100部に溶解した後、メチルアルコール20部、純
水3部を添加し、フラットシャーレに流延し、ゆっくり
溶媒蒸発させキャスト膜を得た。膜のSEM像から、得ら
れた膜は孔径約5μmの多孔質膜でお互いの孔は細いチ
ャンネルで結ばれ連続相を形成していことが分かった。
この膜に80℃、減圧乾熱器中で液晶ZLI-3489(メルク社
製)を含浸、充填し複合膜をえた。この複合膜を再び12
0℃に加熱したところZLI-3489が膜表面ににじみ出てき
た。このことはポリフッ化ビニリデンとメタクリル酸メ
チルとからなるマトリックスが形成する連続した空孔を
連続相ドメインとしてZLI-3489がしみだしてくるため
で、SEM像の結果とよく一致している。この現像はZLI-3
489のコレステリック相から等方相への転移点87℃以上
でみられる。Example 3 A mixture of 7 parts of polyvinylidene fluoride (produced by Kureha Chemical Industry Co., Ltd.) and 3 parts of methyl methacrylate was dissolved in 100 parts of methyl ethyl ketone solvent, and 20 parts of methyl alcohol and 3 parts of pure water were added. It was cast on a petri dish and the solvent was slowly evaporated to obtain a cast film. From the SEM image of the film, it was found that the obtained film was a porous film having a pore size of about 5 μm, and the pores were connected by narrow channels to form a continuous phase.
This film was impregnated and filled with liquid crystal ZLI-3489 (manufactured by Merck) at 80 ° C. in a vacuum dryer to obtain a composite film. Repeat this composite membrane for 12
When heated to 0 ° C, ZLI-3489 oozed out on the film surface. This is because ZLI-3489 exudes continuous voids formed by a matrix composed of polyvinylidene fluoride and methyl methacrylate as a continuous phase domain, and is in good agreement with the result of the SEM image. This development is ZLI-3
It is found at a transition temperature of 489 from the cholesteric to isotropic phase of 87 ° C or higher.
実施例4. 実施例1において液晶、ZLI-3489のかわりにo−ニト
ロアニリン0.5gをエチルアルコール0.5ccに溶解してZLI
-3489 2.0gと混合した混合物を用いた以外は実施例1と
同様に処理し、高分子に液晶/染料混合物を微小な球状
体として分散させた複合膜を得た。得られた複合膜はヒ
ステリシス曲線を示し、分極反転が起こっている。言い
かえれば高分子が液晶/染料の固定膜となっている。比
較の為にZLI-3489とo−ニトロアニリンをメチルエチル
ケトンを共通溶媒として、常法によってえた複合膜は多
孔質膜に液晶/染料混合物を含浸、充填したもののよう
に顕著なヒステリシス曲線は示さなかった。Example 4. In Example 1, instead of the liquid crystal, ZLI-3489, 0.5 g of o-nitroaniline was dissolved in 0.5 cc of ethyl alcohol to obtain a ZLI.
Except for using a mixture mixed with -3489 2.0 g, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain a composite film in which a liquid crystal / dye mixture was dispersed in a polymer as fine spheres. The obtained composite film shows a hysteresis curve, and polarization inversion has occurred. In other words, the polymer is a liquid crystal / dye fixing film. For comparison, a composite film obtained by a conventional method using ZLI-3489 and o-nitroaniline with methyl ethyl ketone as a common solvent did not show a remarkable hysteresis curve like a porous film impregnated with a liquid crystal / dye mixture. .
以上詳細に説明した如く、本発明によって得られる固
定膜は、分極反転特性を示す。As described in detail above, the fixed film obtained by the present invention exhibits polarization inversion characteristics.
第1図は実施例1において得られた本発明の固定膜のD
−Eヒステリシス曲線を示す図である。 第2図は実施例1において、本発明の固定膜の出発物質
として用いたフッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン
共重合体のD−Eヒステリシス曲線を示す図である。 第3図は実施例1において、本発明の固定膜の出発物質
として用いた液晶、ZLI-3489のD−Eヒステリシス曲線
を示す図である。 第4図は実施例1において常法によって得られた複合膜
のD−Eヒステリシス曲線を示す図である。FIG. 1 shows the D of the immobilized membrane of the present invention obtained in Example 1.
It is a figure showing an -E hysteresis curve. FIG. 2 is a diagram showing a DE hysteresis curve of a vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer used in Example 1 as a starting material of a fixed film of the present invention. FIG. 3 is a view showing a DE hysteresis curve of a liquid crystal, ZLI-3489, used as a starting material of the fixed film of the present invention in Example 1. FIG. 4 is a view showing a DE hysteresis curve of the composite film obtained by a conventional method in Example 1.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−28712(JP,A) 特表 昭58−501631(JP,A) 国際公開87/1822(WO,A1)Continuation of the front page (56) References JP-A-62-28712 (JP, A) JP-T-58-501631 (JP, A) WO 87/1822 (WO, A1)
Claims (5)
を蒸発させて形成された多孔質高分子膜の空孔に物質が
充填されて形成された高分子複合膜、およびこの高分子
複合膜を挟んで設けられた電極を備えて構成される固定
膜。1. A polymer composite film formed by filling a substance into pores of a porous polymer film formed by evaporating a solvent from a polymer solution containing water and alcohol, and the polymer composite film A fixed film comprising electrodes provided on both sides of the fixed film.
ことを特徴とする請求項(1)記載の固定膜。2. The fixed membrane according to claim 1, wherein said substance is a dispersed phase continuous in a molecule.
求項(1)記載の固定膜。3. The fixed film according to claim 1, wherein said substance is a liquid crystal.
求項(1)記載の固定膜。4. The fixed membrane according to claim 1, wherein said substance is a dye.
を特徴とする請求項(1)記載の固定膜。5. The fixed film according to claim 1, wherein said substance is a mixture of liquid crystal and dye.
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---|---|---|---|
JP63053292A JP2700656B2 (en) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | Fixed membrane |
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---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01225915A JPH01225915A (en) | 1989-09-08 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP63053292A Expired - Lifetime JP2700656B2 (en) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | Fixed membrane |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2921836B2 (en) | 1988-03-07 | 1999-07-19 | 理化学研究所 | Polymer composite membrane |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
JPH02282718A (en) * | 1989-04-25 | 1990-11-20 | Ube Ind Ltd | Liquid crystal composite film and production thereof |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4435047A (en) * | 1981-09-16 | 1984-03-06 | Manchester R & D Partnership | Encapsulated liquid crystal and method |
JPS6228712A (en) * | 1985-07-31 | 1987-02-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid crystal constituting body and its production |
EP0238626B1 (en) * | 1985-09-17 | 1995-05-03 | Kent State University | Liquid crystal light-modulating materials |
-
1988
- 1988-03-07 JP JP63053292A patent/JP2700656B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2921836B2 (en) | 1988-03-07 | 1999-07-19 | 理化学研究所 | Polymer composite membrane |
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JPH01225915A (en) | 1989-09-08 |
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