JP7112332B2 - Photocrosslinkable liquid crystalline polymer and method for producing photocrosslinkable liquid crystalline polymer - Google Patents
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Description
本発明は、光架橋性液晶性ポリマー、及び光架橋性液晶性ポリマーの製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a photocrosslinkable liquid crystalline polymer and a method for producing a photocrosslinkable liquid crystalline polymer.
分子構造内にメソゲン基を有する液晶性ポリマーは、液晶(メソゲン基)の配向度の変化に伴って物性が変化する。このような性質に着目し、液晶性ポリマーをエラストマーとして様々な用途で利用する試みがなされている。 A liquid crystalline polymer having a mesogenic group in its molecular structure changes its physical properties as the degree of orientation of the liquid crystal (mesogenic group) changes. Focusing on such properties, attempts have been made to utilize liquid crystalline polymers as elastomers in various applications.
例えば、液晶性ポリマーとして、ジイソシアネート成分と、高分子量ポリオール成分と、メソゲンジオールとの反応によって得られる液晶性ポリウレタンエラストマーがある(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1の液晶性ポリウレタンエラストマーは、本出願人が開発したものであり、液晶発現温度領域でゴム弾性を有するものである。この液晶性ポリウレタンエラストマーは、従来の液晶性ポリウレタンと比べて、液晶発現温度を低下させたものである。 For example, as a liquid crystalline polymer, there is a liquid crystalline polyurethane elastomer obtained by reacting a diisocyanate component, a high-molecular-weight polyol component, and a mesogen diol (see, for example, Patent Document 1). The liquid crystalline polyurethane elastomer of Patent Document 1 was developed by the present applicant, and has rubber elasticity in the liquid crystal manifestation temperature range. This liquid crystalline polyurethane elastomer has a lower liquid crystal appearance temperature than conventional liquid crystalline polyurethanes.
液晶性ポリマーを得るためには、液晶発現温度領域(液晶相)で液晶性ポリマーの原材料を硬化(架橋)させる必要がある。また、液晶性ポリマーを工業的に利用し易いものとするためには、液晶相を維持しながら様々な形状に加工できることが求められる。 In order to obtain a liquid crystalline polymer, it is necessary to cure (crosslink) the raw material of the liquid crystalline polymer in the liquid crystal manifestation temperature range (liquid crystal phase). Further, in order to make the liquid crystalline polymer industrially easy to use, it is required that it can be processed into various shapes while maintaining the liquid crystal phase.
この点に関し、特許文献1の液晶性ポリマーは、上述のとおり、液晶発現温度を低下させるように設計されたものであり、そのための手段として、イソシアネート成分として3官能以上のイソシアネートを使用するとともに、高分子量ポリオール成分として水酸基数が3以上の高分子量ポリオール成分を使用している。このように、架橋可能な官能基を多く含む原材料を使用することで、熱成形加工時に液晶相を維持したまま原材料間で架橋反応が進行し、ゴム弾性を備えた液晶性ポリマー(液晶性エラストマー)を得ることができる。 In this regard, the liquid crystalline polymer of Patent Document 1 is designed to lower the temperature at which liquid crystals appear, as described above. A high molecular weight polyol component having 3 or more hydroxyl groups is used as the high molecular weight polyol component. In this way, by using raw materials containing many crosslinkable functional groups, the cross-linking reaction proceeds between the raw materials while maintaining the liquid crystal phase during the thermoforming process, resulting in a liquid crystalline polymer (liquid crystalline elastomer) with rubber elasticity. ) can be obtained.
ところが、熱成形加工時に架橋反応を進行させる方法(すなわち、熱硬化法)では、架橋の進行に伴ってポリマーの溶融粘度が増加するため、反応の制御が困難であった。また、成形機の内部で液晶性ポリマーの原材料が早期に硬化してしまう虞もあった。このため、液晶性ポリマーの工業的生産を行うにあたっては、ポリマーの溶融粘度の増加や原材料の早期の硬化によって連続生産が妨げられないような改善策が求められている。 However, in the method in which the cross-linking reaction proceeds during the thermoforming process (that is, the thermosetting method), the melt viscosity of the polymer increases as the cross-linking progresses, making it difficult to control the reaction. In addition, there is a possibility that the raw material of the liquid crystalline polymer may harden early inside the molding machine. For this reason, in the industrial production of liquid crystalline polymers, improvement measures are required so that continuous production is not hindered by an increase in melt viscosity of the polymer or premature hardening of the raw material.
そこで、本発明者らは、従来の熱硬化法による液晶性ポリマーにおいて見られた上記懸念事項を改善すべく、液晶性ポリマーの原材料の観点から種々の検討を行った。上記特許文献1の液晶性ポリマーは、原材料の成形と硬化(架橋)とを成形機の内部で同時に行うものであったが、成形と硬化(架橋)とを分離して実施できれば、成形機の内部でのポリマーの溶融粘度の増加や原材料の硬化の虞がなくなり、工業的な連続生産にも対応できると考えられる。 Accordingly, the present inventors have made various studies from the viewpoint of raw materials for liquid crystalline polymers in order to improve the above-mentioned concerns found in liquid crystalline polymers produced by conventional thermosetting methods. In the liquid crystalline polymer of Patent Document 1, molding and curing (crosslinking) of the raw material are simultaneously performed inside the molding machine. It is thought that there is no fear of an increase in the melt viscosity of the polymer inside and the hardening of the raw material, and it is possible to cope with industrial continuous production.
本発明は、成形と硬化(架橋)とを分離して作製される新たな液晶性ポリマーを提供することを目的とする。また、そのような新たな液晶性ポリマーの製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a new liquid crystalline polymer produced by separating molding and curing (crosslinking). Another object of the present invention is to provide a method for producing such a novel liquid crystalline polymer.
上記課題を解決するための本発明にかかる光架橋性液晶性ポリマーの特徴構成は、
活性水素基を有するメソゲン基含有化合物と、イソシアネート化合物と、光重合性基含有化合物と、光硬化開始剤との反応物を含むことにある。The characteristic configuration of the photocrosslinkable liquid crystalline polymer according to the present invention for solving the above problems is
It is to include a reaction product of a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group, an isocyanate compound, a photopolymerizable group-containing compound, and a photocuring initiator.
本発明者らは、熱硬化法によらずに作製される新たな液晶性ポリマーとして、光架橋性(光硬化性)の液晶性ポリマーについて検討した。光架橋性液晶性ポリマーであれば、原材料の成形と光架橋(硬化)とを別々の工程として実施できるため、成形機の内部でポリマーの溶融粘度が増加したり、原材料が硬化したりすることが防止される。従って、液晶性ポリマーを連続して生産することが可能となり、工業的生産にも対応可能となる。
本構成の光架橋性液晶性ポリマーは、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物と、イソシアネート化合物と、光重合性基含有化合物と、光硬化開始剤とを反応させるものであるため、適用範囲が広い液晶性ポリウレタンとして得られ、常温を含む低温領域でも成形が容易なものとなり、ポリマー全体が均等に硬化したものとなる。しかも、成形後の温度が十分に低下した状態(すなわち、液晶相が発現した状態)で原材料を硬化させることが可能なため、モノドメイン化が容易なものとなり、生成した光架橋性液晶性ポリマーの液晶相の発現温度領域は常温を含む比較的低い温度領域となる。このような低温液晶発現性を有する光架橋性液晶性ポリマーは、例えば、液晶相と等方相との間での相転移を利用した熱応答性材料として好適に利用することができる。The present inventors have studied a photocrosslinkable (photocurable) liquid crystalline polymer as a new liquid crystalline polymer produced without using a thermosetting method. If the photocrosslinkable liquid crystalline polymer is used, molding of the raw material and photocrosslinking (curing) can be performed as separate processes, so the melt viscosity of the polymer increases inside the molding machine and the raw material hardens. is prevented. Therefore, it becomes possible to continuously produce the liquid crystalline polymer, and it becomes possible to cope with industrial production.
Since the photocrosslinkable liquid crystalline polymer of this configuration is made by reacting a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group, an isocyanate compound, a photopolymerizable group-containing compound, and a photocuring initiator, the application range is It is obtained as a wide liquid crystalline polyurethane, can be easily molded even in a low temperature range including room temperature, and the entire polymer is evenly cured. Moreover, since the raw material can be cured in a state where the temperature after molding is sufficiently lowered (i.e., a state in which a liquid crystal phase is expressed), it becomes easy to form a monodomain, and the resulting photocrosslinkable liquid crystalline polymer The liquid crystal phase manifestation temperature range is a relatively low temperature range including room temperature. A photocrosslinkable liquid crystalline polymer having such low-temperature liquid crystal development properties can be suitably used, for example, as a thermoresponsive material utilizing a phase transition between a liquid crystal phase and an isotropic phase.
本発明にかかる光架橋性液晶性ポリマーにおいて、
前記活性水素基を有するメソゲン基含有化合物は、下記一般式(1):
で表される化合物であることが好ましい。In the photocrosslinkable liquid crystalline polymer according to the present invention,
The mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group has the following general formula (1):
It is preferably a compound represented by.
本構成の光架橋性液晶性ポリマーによれば、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物として、上記の適切な構造を有する化合物が使用されるため、常温を含む低温領域で液晶性を有する実用性の高い光架橋性液晶性ポリマーを作製することができる。 According to the photocrosslinkable liquid crystalline polymer of this configuration, since the compound having the above-described appropriate structure is used as the mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group, it is practical to have liquid crystallinity in a low temperature range including room temperature. can produce a photocrosslinkable liquid crystalline polymer with a high
本発明にかかる光架橋性液晶性ポリマーにおいて、
前記光重合性基含有化合物は、アクリロイル基含有化合物、メタクリロイル基含有化合物、及びアリル基含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。In the photocrosslinkable liquid crystalline polymer according to the present invention,
The photopolymerizable group-containing compound is preferably at least one selected from the group consisting of acryloyl group-containing compounds, methacryloyl group-containing compounds, and allyl group-containing compounds.
本構成の光架橋性液晶性ポリマーによれば、光重合性基含有化合物として、上記の適切な化合物が使用されるため、光の照射による光架橋反応が迅速且つ確実に進行し、低温液晶発現性とゴム弾性とを兼ね備えた光架橋性液晶性ポリマーを作製することができる。 According to the photocrosslinkable liquid crystalline polymer of this configuration, since the above-mentioned suitable compound is used as the photopolymerizable group-containing compound, the photocrosslinking reaction by light irradiation proceeds rapidly and reliably, and low-temperature liquid crystal appears. It is possible to produce a photocrosslinkable liquid crystalline polymer having both properties and rubber elasticity.
本発明にかかる光架橋性液晶性ポリマーにおいて、
前記光重合性基含有化合物を1~10重量%含有することが好ましい。In the photocrosslinkable liquid crystalline polymer according to the present invention,
It is preferable to contain the photopolymerizable group-containing compound in an amount of 1 to 10% by weight.
本構成の光架橋性液晶性ポリマーによれば、光重合性基含有化合物を1~10重量%含有することにより、低温液晶発現性とゴム弾性とのバランスに優れた光架橋性液晶性ポリマーを作製することができる。 According to the photocrosslinkable liquid crystalline polymer of this configuration, by containing 1 to 10% by weight of the photopolymerizable group-containing compound, a photocrosslinkable liquid crystalline polymer having an excellent balance between low-temperature liquid crystal development and rubber elasticity can be obtained. can be made.
上記課題を解決するための本発明にかかる光架橋性液晶性ポリマーの製造方法の特徴構成は、
活性水素基を有するメソゲン基含有化合物と、イソシアネート化合物と、光重合性基含有化合物と、光硬化開始剤とを混合する混合工程と、
前記混合工程で得られた混合物に、波長200~600nmの光を照射する照射工程と、
を包含することにある。The characteristic configuration of the method for producing a photocrosslinkable liquid crystalline polymer according to the present invention for solving the above problems is as follows:
A mixing step of mixing a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group, an isocyanate compound, a photopolymerizable group-containing compound, and a photocuring initiator;
an irradiation step of irradiating the mixture obtained in the mixing step with light having a wavelength of 200 to 600 nm;
to include
本構成の光架橋性液晶性ポリマーの製造方法によれば、常温を含む低温領域でも混合物の成形が容易なものとなり、ポリマー全体を均等に硬化させることができる。しかも、成形後に温度が十分に低下した状態(すなわち、液晶相が発現した状態)で混合物に光を照射して硬化させることが可能なため、モノドメイン化が容易なものとなり、生成した光架橋性液晶性ポリマーの液晶相の発現温度領域は常温を含む比較的低い温度領域となる。また、本構成の光架橋性液晶性ポリマーの製造方法では、原材料にイソシアネート化合物が含まれているため、液晶性ポリマーとして適用範囲が広い液晶性ポリウレタンを作製することができる。 According to the method for producing a photocrosslinkable liquid crystalline polymer of this configuration, the mixture can be easily molded even in a low temperature range including room temperature, and the entire polymer can be uniformly cured. In addition, since the mixture can be cured by irradiating light in a state where the temperature is sufficiently lowered after molding (that is, a state in which a liquid crystal phase is developed), it becomes easy to form a monodomain, and the generated photocrosslinking The liquid crystalline polymer exhibits a liquid crystal phase in a relatively low temperature range including room temperature. In addition, in the method for producing a photocrosslinkable liquid crystalline polymer of this configuration, since the raw material contains an isocyanate compound, liquid crystalline polyurethane, which has a wide range of applications as a liquid crystalline polymer, can be produced.
本発明にかかる光架橋性液晶性ポリマーの製造方法において、
前記照射工程の前に、前記混合工程で得られた混合物を延伸する延伸工程を包含することが好ましい。In the method for producing a photocrosslinkable liquid crystalline polymer according to the present invention,
It is preferable to include a stretching step of stretching the mixture obtained in the mixing step before the irradiation step.
本構成の光架橋性液晶性ポリマーの製造方法によれば、延伸工程によってメソゲン基含有化合物に含まれるメソゲン基が延伸方向に配向した状態で照射工程が実行されるため、配向性を維持したまま原材料間で光架橋反応が進行し、低温液晶発現性と弾性とを兼ね備えた液晶性ポリマーを得ることができる。また、延伸工程により液晶の配向性が高くなるため、液晶相と等方相との間での相転移が明確なものとなり、熱応答性に優れた材料を製造することができる。 According to the method for producing a photocrosslinkable liquid crystalline polymer of this configuration, the irradiation step is performed in a state in which the mesogenic groups contained in the mesogenic group-containing compound are aligned in the stretching direction by the stretching step, so that the orientation is maintained. A photocrosslinking reaction proceeds between the raw materials, and a liquid crystalline polymer having both low-temperature liquid crystalline property and elasticity can be obtained. In addition, since the orientation of the liquid crystal is enhanced by the stretching process, the phase transition between the liquid crystal phase and the isotropic phase becomes clear, and a material with excellent thermal responsiveness can be produced.
以下、本発明の光架橋性液晶性ポリマーについて説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に記載される構成に限定されることを意図しない。 The photocrosslinkable liquid crystalline polymer of the present invention is described below. However, the present invention is not intended to be limited to the configurations described in the following embodiments.
<光架橋性液晶性ポリマー>
本発明の光架橋性液晶性ポリマーは、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物(以下、単に「メソゲン基含有化合物」と称する。)、イソシアネート化合物、光重合性基含有化合物、及び光硬化開始剤を原材料とし、これら4種の原材料を反応させることによって得られる液晶性ポリウレタンエラストマーである。本発明の光架橋性液晶性ポリマー(液晶性ポリウレタンエラストマー)は、メソゲン基含有化合物から生じる液晶性と、メソゲン基含有化合物とイソシアネート化合物及び光重合性基含有化合物との反応に起因して生じる弾性とを兼ね備えており、液晶の相転移によって物性が変化し、液晶相の発現温度領域は常温を含む比較的低い温度領域となる。このような低温液晶発現性を有する液晶性ポリマーは、液晶の相転移によって物性が変化する特異的な挙動を示すものとなり、例えば、液晶相と等方相との間での相転移を利用した熱応答性材料として好適に利用することができる。<Photocrosslinkable liquid crystalline polymer>
The photocrosslinkable liquid crystalline polymer of the present invention comprises a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group (hereinafter simply referred to as "mesogenic group-containing compound"), an isocyanate compound, a photopolymerizable group-containing compound, and a photocuring initiator. is a liquid crystalline polyurethane elastomer obtained by reacting these four raw materials. The photocrosslinkable liquid crystalline polymer (liquid crystalline polyurethane elastomer) of the present invention has liquid crystallinity resulting from the mesogenic group-containing compound and elasticity resulting from the reaction of the mesogenic group-containing compound with the isocyanate compound and the photopolymerizable group-containing compound. The physical properties change due to the phase transition of the liquid crystal, and the temperature range where the liquid crystal phase appears is a relatively low temperature range including room temperature. A liquid crystalline polymer having such a low-temperature liquid crystal development property exhibits a specific behavior in which the physical properties change due to the phase transition of the liquid crystal. It can be suitably used as a thermoresponsive material.
以下の実施形態では、本発明の光架橋性液晶性ポリマー(液晶性ポリウレタンエラストマー)、並びにその原材料であるメソゲン基含有化合物、イソシアネート化合物、光重合性基含有化合物、及び光硬化開始剤について説明する。 In the following embodiments, the photocrosslinkable liquid crystalline polymer (liquid crystalline polyurethane elastomer) of the present invention, and the mesogenic group-containing compound, the isocyanate compound, the photopolymerizable group-containing compound, and the photocuring initiator that are raw materials thereof will be described. .
〔メソゲン基含有化合物〕
メソゲン基含有化合物は、例えば、下記の一般式(1)で表される化合物が使用される。[Mesogenic group-containing compound]
As the mesogenic group-containing compound, for example, a compound represented by the following general formula (1) is used.
一般式(1)において、Xは活性水素基であり、R1は隣接する結合基の一部をなす単結合、-N=N-、-CO-、-CO-O-、又は-CH=N-であり、R2は隣接する結合基の一部をなす単結合、又は-O-であり、R3は隣接する結合基の一部をなす単結合、又は炭素数1~20のアルキレン基である。ただし、R2が-O-であり、且つR3が隣接する結合基の一部をなす単結合であるものを除く。なお、「隣接する結合基の一部をなす単結合」とは、当該単結合が隣接する結合基の一部と共有されている状態を意味する。例えば、上記一般式(1)において、R1が隣接する結合基の一部をなす単結合である場合、単結合であるR1は両側のベンゼン環と共有された状態となり、当該両側のベンゼン環とともにビフェニル構造を形成する。Xとしては、例えば、OH、SH、NH2、COOH、二級アミン等が挙げられる。メソゲン基含有化合物の配合量は、光架橋性液晶性ポリマーの原材料全体の中で、30~80重量%、好ましくは40~70重量%となるように調整される。メソゲン基含有化合物の配合量が30重量%未満の場合、生成したポリマーに液晶性が発現し難くなる。メソゲン基含有化合物の配合量が80重量%を超える場合、液晶相-等方相間の相転移温度(Ti)が高くなり、常温を含む低温領域でポリマーを成形することが困難となる。In the general formula (1), X is an active hydrogen group, R 1 is a single bond forming part of the adjacent bonding group, -N=N-, -CO-, -CO-O-, or -CH= N—, R 2 is a single bond forming part of the adjacent bonding group, or —O—, and R 3 is a single bond forming part of the adjacent bonding group, or alkylene having 1 to 20 carbon atoms is the base. However, those in which R 2 is —O— and R 3 is a single bond forming part of the adjacent bonding group are excluded. The “single bond forming a part of the adjacent bonding group” means a state in which the single bond is shared with a part of the adjacent bonding group. For example, in the above general formula (1), when R 1 is a single bond that forms part of the adjacent bonding group, the single bond R 1 is shared with the benzene rings on both sides, and the benzene on both sides Forms a biphenyl structure with the ring. Examples of X include OH, SH, NH 2 , COOH, secondary amine and the like. The compounding amount of the mesogenic group-containing compound is adjusted to 30 to 80% by weight, preferably 40 to 70% by weight, based on the total raw material of the photocrosslinkable liquid crystalline polymer. When the compounding amount of the mesogenic group-containing compound is less than 30% by weight, it becomes difficult for the resulting polymer to exhibit liquid crystallinity. When the compounding amount of the mesogenic group-containing compound exceeds 80% by weight, the phase transition temperature (Ti) between the liquid crystal phase and the isotropic phase becomes high, making it difficult to mold the polymer at low temperatures including room temperature.
メソゲン基含有化合物には、アルキレンオキシド及び/又はスチレンオキシドを併用することが好ましい。アルキレンオキシド及び/又はスチレンオキシドは、光架橋性液晶性ポリマーにおける液晶性発現温度を低下させるように機能するため、メソゲン基含有化合物にアルキレンオキシド及び/又はスチレンオキシドを併用して生成した光架橋性液晶性ポリマーは、常温での実用性に優れた製品となり得る。アルキレンオキシドは、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、又はブチレンオキシドを使用することができる。上掲のアルキレンオキシドは、単独で使用してもよいし、複数種を混合して使用してもよい。スチレンオキシドについては、ベンゼン環にアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン等の置換基を有するものでもよい。アルキレンオキシドは、上掲のアルキレンオキシドと、上掲のスチレンオキシドとを混合したものを使用することも可能である。アルキレンオキシド及び/又はスチレンオキシドの配合量は、メソゲン基含有化合物1モルに対して、アルキレンオキシド及び/又はスチレンオキシドが1~10モル、好ましくは2~6モル付加されるように調整される。アルキレンオキシド及び/又はスチレンオキシドの付加モル数が1モル未満の場合、光架橋性液晶性ポリマーの液晶性が発現する温度範囲を十分に低下させることが困難となり、そのため、無溶媒で且つ液晶性が発現した状態で液晶性ポリマー(液晶性ポリウレタン)を連続成形することが困難となる。アルキレンオキシド及び/又はスチレンオキシドの付加モル数が10モルを超える場合、光架橋性液晶性ポリマーの液晶性が発現し難くなる虞がある。 It is preferable to use alkylene oxide and/or styrene oxide in combination with the mesogenic group-containing compound. Alkylene oxide and/or styrene oxide function to lower the temperature at which liquid crystallinity develops in a photocrosslinkable liquid crystalline polymer. A liquid crystalline polymer can be a product with excellent practicality at room temperature. Alkylene oxides can be used, for example ethylene oxide, propylene oxide, or butylene oxide. The alkylene oxides listed above may be used alone or in combination of multiple types. Styrene oxide may have a substituent such as an alkyl group, an alkoxy group, or a halogen on the benzene ring. As the alkylene oxide, it is also possible to use a mixture of the above alkylene oxide and the above styrene oxide. The amount of alkylene oxide and/or styrene oxide is adjusted so that 1 to 10 mol, preferably 2 to 6 mol, of alkylene oxide and/or styrene oxide is added to 1 mol of the mesogenic group-containing compound. When the number of added moles of alkylene oxide and/or styrene oxide is less than 1 mol, it becomes difficult to sufficiently lower the temperature range in which the photocrosslinkable liquid crystalline polymer exhibits liquid crystallinity. It becomes difficult to continuously mold a liquid crystalline polymer (liquid crystalline polyurethane) in a state where is expressed. If the number of moles of alkylene oxide and/or styrene oxide to be added exceeds 10 moles, it may be difficult for the photocrosslinkable liquid crystalline polymer to exhibit liquid crystallinity.
〔イソシアネート化合物〕
イソシアネート化合物は、例えば、ジイソシアネート化合物、又は3官能以上のイソシアネート化合物を使用することができる。ジイソシアネート化合物を例示すると、2,4-トルエンジイソシアネート、2,6-トルエンジイソシアネート、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、m-フェニレンジイソシアネート、p-キシリレンジイソシアネート、及びm-キシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレン-1,6-ジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレン-1,6-ジイソシアネート、及び1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、並びに1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’-ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、及びノルボルナンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネートが挙げられる。上掲のジイソシアネート化合物は、単独で使用してもよいし、複数種を混合して使用してもよい。3官能以上のイソシアネート化合物を例示すると、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオホスフェート、リジンエステルトリイソシアネート、1,3,6-ヘキサメチレントリイソシアネート、1,6,11-ウンデカントリイソシアネート、1,8-ジイソシアネート-4-イソシアネートメチルオクタン、ビシクロヘプタントリイソシアネート等のトリイソシアネート、及びテトライソシアネートシラン等のテトライソシアネートが挙げられる。上掲の3官能以上のイソシアネート化合物は、単独で使用してもよいし、複数種を混合して使用してもよい。イソシアネート化合物は、上掲のジイソシアネート化合物と、上掲の3官能以上のイソシアネート化合物とを混合したものを使用することも可能である。イソシアネート化合物の配合量は、光架橋性液晶性ポリマーの原材料全体の中で、10~40重量%、好ましくは15~30重量%となるように調整される。イソシアネート化合物の配合量が10重量%未満の場合、ウレタン反応による高分子化が不十分となるため、液晶性ポリマー(液晶性ポリウレタン)を連続成形することが困難となる。イソシアネート化合物の配合量が40重量%を超える場合、光架橋性液晶性ポリマーの原材料全体に占めるメソゲン基含有化合物の配合量が相対的に少なくなるため、液晶性ポリマー(液晶性ポリウレタン)の液晶性が低下する。[Isocyanate compound]
As the isocyanate compound, for example, a diisocyanate compound or a trifunctional or higher isocyanate compound can be used. Examples of diisocyanate compounds include 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and 1,5-naphthalene diisocyanate. , aromatic diisocyanates such as p-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, and m-xylylene diisocyanate, ethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene-1,6-diisocyanate, 2, aliphatic diisocyanates such as 4,4-trimethylhexamethylene-1,6-diisocyanate and 1,6-hexamethylene diisocyanate, as well as 1,4-cyclohexane diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and alicyclic diisocyanates such as norbornane diisocyanate. The above-listed diisocyanate compounds may be used singly or in combination of multiple types. Examples of tri- or higher functional isocyanate compounds include triphenylmethane triisocyanate, tris(isocyanatophenyl)thiophosphate, lysine ester triisocyanate, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, triisocyanates such as 1,8-diisocyanate-4-isocyanatomethyloctane, bicycloheptane triisocyanate, and tetraisocyanates such as tetraisocyanatosilane. The tri- or more functional isocyanate compounds listed above may be used alone, or may be used in combination of multiple types. As the isocyanate compound, it is also possible to use a mixture of the above diisocyanate compound and the above trifunctional or higher isocyanate compound. The amount of the isocyanate compound is adjusted to 10 to 40% by weight, preferably 15 to 30% by weight, based on the total raw materials for the photocrosslinkable liquid crystalline polymer. When the amount of the isocyanate compound is less than 10% by weight, the polymerization by the urethane reaction is insufficient, making it difficult to continuously mold the liquid crystalline polymer (liquid crystalline polyurethane). When the amount of the isocyanate compound exceeds 40% by weight, the amount of the mesogenic group-containing compound in the entire raw material of the photocrosslinkable liquid crystalline polymer is relatively small, so the liquid crystallinity of the liquid crystalline polymer (liquid crystalline polyurethane) is reduced. decreases.
〔光重合性基含有化合物〕
光重合性基含有化合物は、例えば、アクリロイル基含有化合物、メタクリロイル基含有化合物、アリル基含有化合物を使用することができる。アクリロイル基含有化合物を例示すると、プロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、エチレングリコールジグリシジルエーテルメタクリル酸付加物、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、グリセリンジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、ビスフェノールA PO2mol付加物ジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、2-アクリロイルオキシエチルサクシネート、β-カルボキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシブチルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート、2-アクリロイロキシエチル-コハク酸、2-アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-アクリロイロキシエチル-フタル酸、2-アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチル-フタル酸、2-アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、2-ヒドロキシ-3-アクリロイロキシプロピルメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等が挙げられる。メタクリロイル基含有化合物を例示すると、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキシブチルメタクリレート、2-メタクリロイロキシエチルコハク酸、2-メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-メタクロイロキシエチルアシッドホスフェート、グリセリンジメタクリレート、ビスフェノールA PO2mol付加物ジグリシジルエーテルメタクリル酸付加物、ビスフェノールAジグリシジルエーテルメタクリル酸付加物、2-ヒドロキシ-3-アクリロイロキシプロピルメタクリレート、2-メタクリロイルオキシエチルサクシネート等が挙げられる。アリル基含有化合物を例示すると、グリセリンモノアリルエーテル、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル等が挙げられる。光重合性基含有化合物の配合量は、光架橋性液晶性ポリマーの原材料全体の中で、0.1~10重量%、好ましくは0.3~7重量%となるように調整される。光重合性基含有化合物の配合量が0.1重量%未満の場合、原材料に光照射を行っても十分に硬化しないため、生成したポリマーは熱応答性を発現し難くなる。光重合性基含有化合物の配合量が10重量%を超える場合、光照射後のポリマー中の架橋密度が高くなり過ぎるため、この場合も生成したポリマーは熱応答性を発現し難くなる。[Photopolymerizable group-containing compound]
As the photopolymerizable group-containing compound, for example, an acryloyl group-containing compound, a methacryloyl group-containing compound, and an allyl group-containing compound can be used. Examples of acryloyl group-containing compounds include propylene glycol diglycidyl ether acrylic acid adduct, ethylene glycol diglycidyl ether methacrylic acid adduct, tripropylene glycol diglycidyl ether acrylic acid adduct, glycerol diglycidyl ether acrylic acid adduct, and bisphenol A. PO2mol adduct diglycidyl ether acrylic acid adduct, 2-acryloyloxyethyl succinate, β-carboxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxy Propyl acrylate, 2-acryloyloxyethyl-succinic acid, 2-acryloyloxyethylhexahydrophthalate, 2-acryloyloxyethyl-phthalate, 2-acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl-phthalate, 2 -acryloyloxyethyl acid phosphate, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl methacrylate, pentaerythritol triacrylate and the like. Examples of methacryloyl group-containing compounds include 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, 2-methacryloyloxyethyl succinate, 2-methacryloyloxyethylhexahydrophthalate, and 2-methacryloyl. oxyethyl acid phosphate, glycerin dimethacrylate, bisphenol A PO2mol adduct diglycidyl ether methacrylic acid adduct, bisphenol A diglycidyl ether methacrylic acid adduct, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl methacrylate, 2-methacryloyloxyethyl succinate and the like. Examples of allyl group-containing compounds include glycerin monoallyl ether, trimethylolpropane diallyl ether, pentaerythritol triallyl ether, and the like. The compounding amount of the photopolymerizable group-containing compound is adjusted to be 0.1 to 10% by weight, preferably 0.3 to 7% by weight, based on the total raw material of the photocrosslinkable liquid crystalline polymer. If the amount of the photopolymerizable group-containing compound is less than 0.1% by weight, even if the raw material is irradiated with light, it will not be sufficiently cured, so that the generated polymer will hardly exhibit thermal responsiveness. If the amount of the photopolymerizable group-containing compound exceeds 10% by weight, the crosslink density in the polymer after light irradiation becomes too high, and in this case as well, the resulting polymer is difficult to exhibit thermal responsiveness.
〔光硬化開始剤〕
光硬化開始剤は、例えば、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフォンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン/ベンゾフェノン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]-フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン、オキシ-フェニル-アセチックアシッド2-[2-オキソ-2-フェニル-アセトキシ-エトキシ]-エチルエステル/オキシ-フェニル-アセチックアシッド2-[2-ヒドロキシ-エトキシ]-エチルエステル、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチル-ベンジル)-1-(4-モリフォリン-4-イル-フェニル)-ブタン-1-オン、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)フェニル-,2-(O-ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)、ヨードニウム,(4-メチルフェニル)[4-(2-メチルプロピル)フェニル]-ヘキサフルオロフォスフェート(1-)/プロピレンカーボネート、トリアリールスルフォニウムヘキサフルオロフォスフェート、トリアリールスルフォニウムテトラキス-(ペンタフルオロフェニル)ボレート、オキシムスルホネート系光酸発生剤を使用することができる。光硬化開始剤の配合量は、光架橋性液晶性ポリマーの原材料全体の中で、0.5~10重量%、好ましくは1~8重量%となるように調整される。光硬化開始剤の配合量が0.5重量%未満の場合、光照射時に均一に重合反応が進行しないため、あるいは硬化が不十分となるため、生成したポリマーは熱応答性を発現し難くなる。光硬化開始剤の配合量が10重量%を超える場合、生成したポリマー中のメソゲン基の含有量が減少するため、液晶性が発現し難くなる。光硬化開始剤は、200~600nmに吸収波長を有するものが好ましい。光硬化開始剤が上記範囲の吸収波長を有していれば、光架橋性液晶性ポリマー又はその原材料の透明度(可視光の透過率)が低いものであっても、光硬化開始剤が光を吸収し、確実に光架橋反応を進行させることができる。[Photocuring initiator]
Photocuring initiators are, for example, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone/benzophenone, 1-[ 4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-hydroxy-1-{4-[4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl )-benzyl]-phenyl}-2-methyl-propan-1-one, oxy-phenyl-acetic acid 2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy]-ethyl ester/oxy-phenyl-acetic Acid 2-[2-hydroxy-ethoxy]-ethyl ester, phenylglyoxylic acid methyl ester, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl -2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1,2-dimethylamino-2-(4-methyl-benzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)-butane -1-one, bis(η 5 -2,4-cyclopentadien-1-yl)-bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)-phenyl)titanium, 1,2- Octanedione, 1-[4-(phenylthio)phenyl-, 2-(O-benzoyloxime)], ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl] -,1-(O-acetyloxime), iodonium, (4-methylphenyl)[4-(2-methylpropyl)phenyl]-hexafluorophosphate (1-)/propylene carbonate, triarylsulfonium hexafluorophosphate Phate, triarylsulfonium tetrakis-(pentafluorophenyl)borate, oximesulfonate-based photoacid generators can be used. The amount of the photocuring initiator is adjusted to 0.5 to 10% by weight, preferably 1 to 8% by weight, based on the total amount of raw materials for the photocrosslinkable liquid crystalline polymer. When the amount of the photocuring initiator is less than 0.5% by weight, the polymerization reaction does not proceed uniformly during light irradiation, or the curing becomes insufficient, so that the generated polymer becomes difficult to exhibit thermal responsiveness. . If the amount of the photocuring initiator is more than 10% by weight, the content of mesogenic groups in the produced polymer decreases, making it difficult to develop liquid crystallinity. The photocuring initiator preferably has an absorption wavelength of 200 to 600 nm. As long as the photocuring initiator has an absorption wavelength within the above range, the photocuring initiator absorbs light even if the photocrosslinkable liquid crystalline polymer or its raw material has low transparency (visible light transmittance). It can be absorbed, and the photocrosslinking reaction can be progressed reliably.
<光架橋性液晶性ポリマーの作製>
光架橋性液晶性ポリマーは、メソゲン基含有化合物、イソシアネート化合物、光重合性基含有化合物、及び光硬化開始剤を含む原材料に光を照射することにより作製される。具体的には、原材料を混練及び加熱し、押出成形機を用いて所定の形状に成形した後、これに光を照射して原材料間で光架橋反応を進行させ、硬化させる。原材料に照射する光は、波長が200~600nmである紫外光ないし可視光が好ましい。このような光架橋による硬化法であれば、原材料を混練及び加熱し、次いで延伸して成形を行った後、冷却により温度が十分に低下した状態で硬化させることができる。すなわち、成形と光架橋(硬化)とを別々の工程として行うことができる。従って、低温領域において液晶相が確実に発現する光架橋性液晶性ポリマーを得ることができる。<Preparation of photocrosslinkable liquid crystalline polymer>
A photocrosslinkable liquid crystalline polymer is produced by irradiating a raw material containing a mesogenic group-containing compound, an isocyanate compound, a photopolymerizable group-containing compound, and a photocuring initiator with light. Specifically, the raw materials are kneaded and heated, molded into a predetermined shape using an extruder, and then irradiated with light to promote a photocrosslinking reaction between the raw materials and cure. The light with which the raw material is irradiated is preferably ultraviolet light or visible light with a wavelength of 200 to 600 nm. With such a curing method based on photocrosslinking, the raw material is kneaded, heated, stretched and molded, and then cured in a state where the temperature is sufficiently lowered by cooling. That is, molding and photocrosslinking (curing) can be performed as separate steps. Therefore, it is possible to obtain a photocrosslinkable liquid crystalline polymer that reliably exhibits a liquid crystal phase in a low temperature range.
本発明の光架橋性液晶性ポリマーは、常温を含む低温領域でもポリマーの成形が容易なものとなり、ポリマー全体を均等に硬化させることができる。しかも、成形後に温度が十分に低下した状態(すなわち、液晶相が発現した状態)で原材料を硬化させることが可能なため、モノドメイン化が容易なものとなり、生成した光架橋性液晶性ポリマーの液晶相の発現温度領域は常温を含む比較的低い温度領域となる。 The photocrosslinkable liquid crystalline polymer of the present invention can be easily molded even at low temperatures including room temperature, and the entire polymer can be uniformly cured. Moreover, since the raw material can be cured in a state in which the temperature is sufficiently lowered after molding (that is, in a state in which a liquid crystal phase is expressed), it becomes easy to form a monodomain, and the resulting photocrosslinkable liquid crystalline polymer can be cured. The temperature range in which the liquid crystal phase appears is a relatively low temperature range including room temperature.
光架橋性液晶性ポリマーの原材料の混練及び加熱は、押出成形機の中で成形と同時に行うことができる。初めに、押出成形機に原材料を投入して十分に混練及び加熱する。次いで、混練溶融物を液晶性が発現する温度領域(すなわち、ガラス転移温度(Tg)以上かつ相転移温度(Ti)以下)で延伸しながら押出成形する。このとき、メソゲン基含有化合物に含まれるメソゲン基が延伸方向に沿うように動くため、高度な配向性が得られる。そして、延伸した混練溶融物を適切な形状に成形して冷却し、延伸状態を保ったまま波長200~600nm光を照射すると、配向性を維持したまま原材料間で架橋反応が進行し、低温液晶発現性と弾性とを兼ね備えた光架橋性液晶性ポリマーが完成する。これは、連続式による製造方法である。一方、光架橋性液晶性ポリマーの原材料を予め混練及び加熱してペレット状に成形しておき、ペレット化した原材料を押出成形機を用いて所定の形状に成形した後、液晶性が発現する温度領域(すなわち、ガラス転移温度(Tg)以上かつ相転移温度(Ti)以下)で延伸し、延伸状態を保ったまま波長200~600nm光を照射して光架橋性液晶性ポリマーを製造することも可能である。これは、バッチ式による製造方法である。このようにして製造された光架橋性液晶性ポリマーは、低温領域ではメソゲン基が延伸方向に配向しているが、加熱して相転移温度(Ti)を上回るとメソゲン基の配向が崩れて(不規則となって)延伸方向に収縮し、冷却して相転移温度(Ti)を下回るとメソゲン基の配向が復活して延伸方向に伸張するという特異的な熱応答性挙動を示す。The kneading and heating of the raw materials for the photocrosslinkable liquid crystalline polymer can be carried out simultaneously with the molding in the extruder. First, raw materials are put into an extruder and sufficiently kneaded and heated. Next, the kneaded melt is extruded while being stretched in a temperature range where liquid crystallinity is exhibited (that is, the glass transition temperature (T g ) or higher and the phase transition temperature (T i ) or lower). At this time, since the mesogenic groups contained in the mesogenic group-containing compound move along the stretching direction, a high degree of orientation is obtained. Then, when the stretched kneaded melt is molded into an appropriate shape and cooled, and irradiated with light with a wavelength of 200 to 600 nm while maintaining the stretched state, a cross-linking reaction proceeds between the raw materials while maintaining the orientation, resulting in a low-temperature liquid crystal. A photocrosslinkable liquid crystalline polymer having both developability and elasticity is completed. This is a continuous manufacturing method. On the other hand, the raw material of the photocrosslinkable liquid crystalline polymer is kneaded and heated in advance and molded into a pellet shape, and the pelletized raw material is molded into a predetermined shape using an extruder. Stretching in a region (that is, the glass transition temperature (T g ) or more and the phase transition temperature (T i ) or less), and irradiating light with a wavelength of 200 to 600 nm while maintaining the stretched state to produce a photocrosslinkable liquid crystalline polymer. is also possible. This is a batch production method. In the photocrosslinkable liquid crystalline polymer produced in this way, the mesogenic groups are oriented in the stretching direction in the low temperature region, but when the phase transition temperature (T i ) is exceeded by heating, the orientation of the mesogenic groups collapses. It shrinks (becomes disordered) in the drawing direction, and when cooled below the phase transition temperature (T i ), the orientation of the mesogenic groups is restored and stretches in the drawing direction, exhibiting a specific thermally responsive behavior.
ちなみに、光架橋性液晶性ポリマーの配向性は、メソゲン基の配向度によって評価することができる。配向度の値が大きいものは、メソゲン基が一軸方向に高度に配向している。配向度は、フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)を用いた1回全反射測定法(ATR)により、芳香族エーテルの逆対称伸縮振動の吸光度(0°、90°)、及びメチル基の対称変角振動の吸光度(0°、90°)を測定し、これらの吸光度をパラメータとする以下の計算式に基づいて算出される。
配向度=(A-B)/(A+2B)
A:0°で測定したときの芳香族エーテルの逆対称伸縮振動の吸光度/0°で測定したときのメチル基の対称変角振動の吸光度
B:90°で測定したときの芳香族エーテルの逆対称伸縮振動の吸光度/90°で測定したときのメチル基の対称変角振動の吸光度Incidentally, the orientation of the photocrosslinkable liquid crystalline polymer can be evaluated by the degree of orientation of the mesogenic groups. A large value of the degree of orientation indicates that the mesogenic groups are highly oriented uniaxially. The degree of orientation is determined by the single total reflection measurement (ATR) using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR), the absorbance of the antisymmetric stretching vibration of the aromatic ether (0 °, 90 °), and the methyl The absorbance of the symmetric bending vibration of the group (0°, 90°) is measured, and calculated based on the following formula using these absorbances as parameters.
Orientation = (AB) / (A + 2B)
A: absorbance of antisymmetric stretching vibration of aromatic ether when measured at 0°/absorbance of symmetric bending vibration of methyl group when measured at 0° B: reverse of aromatic ether when measured at 90° Absorbance of symmetric stretching vibration/absorbance of symmetric bending vibration of methyl group when measured at 90°
光架橋性液晶性ポリマーが有意な伸縮性を発現するためには、メソゲン基の配向度が0.05以上であることが好ましく、0.1以上であることがより好ましい。 In order for the photocrosslinkable liquid crystalline polymer to exhibit significant stretchability, the degree of orientation of the mesogenic groups is preferably 0.05 or more, more preferably 0.1 or more.
本発明の光架橋性液晶性ポリマー(液晶性ポリウレタンエラストマー)を調製し、その特性について確認した。なお、以下の実施例及び比較例では、各原材料の配合量の単位を「g」としているが、本発明は、任意の倍率でスケールアップが可能である。すなわち、各原材料の配合量の単位については、「重量部」と読み替えることができる。 A photocrosslinkable liquid crystalline polymer (liquid crystalline polyurethane elastomer) of the present invention was prepared and its properties were confirmed. In the following examples and comparative examples, the unit of the blending amount of each raw material is "g", but the present invention can be scaled up at any scale. That is, the unit of the blending amount of each raw material can be read as "parts by weight".
〔実施例1〕
反応容器に、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物として式(1)のR1が単結合であるBH6(500g)、水酸化カリウム(19g)、及び溶媒としてN,N-ジメチルホルムアミド(3000ml)を入れて混合し、さらに、アルキレンオキシドとしてプロピレンオキシドを2モルのBH6に対して5当量(すなわち、1モルのBH6に対して2.5当量)添加し、これらの混合物を、加圧条件下、120℃で2時間反応させた(付加反応)。次いで、反応容器にシュウ酸(15g)を添加して付加反応を停止させ、反応液中の不溶な塩を吸引ろ過によって除去し、さらに、反応液中のN,N-ジメチルホルムアミドを減圧蒸留法により除去することにより、メソゲンジオールAを得た。メソゲンジオールAの合成スキームを式(2)に示す。なお、式(2)中に示したメソゲンジオールAは代表的なものであり、種々の構造異性体を含み得る。[Example 1]
In a reaction vessel, BH6 (500 g) in which R 1 of formula (1) is a single bond as a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group, potassium hydroxide (19 g), and N,N-dimethylformamide (3000 ml) as a solvent is added and mixed, and 5 equivalents of propylene oxide is added as an alkylene oxide to 2 moles of BH6 (that is, 2.5 equivalents to 1 mole of BH6), and the mixture is subjected to pressurized conditions. , and 120° C. for 2 hours (addition reaction). Then, oxalic acid (15 g) was added to the reaction vessel to stop the addition reaction, insoluble salts in the reaction solution were removed by suction filtration, and N,N-dimethylformamide in the reaction solution was removed by distillation under reduced pressure. Mesogendiol A was obtained by removing by A synthesis scheme of mesogendiol A is shown in formula (2). Mesogendiol A shown in formula (2) is a representative one and may include various structural isomers.
次に、メソゲンジオールA(100g)、光重合性基含有化合物として2-ヒドロキシエチルアクリレート(2g)及びプロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物(1g)、光硬化開始剤として2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(3g)、並びにイソシアネート化合物として1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(35g)を混合し、光架橋性液晶性ポリマーの原材料を調製した。この原材料を撹拌しながら80℃で加熱溶融し、冷却後、樹脂をプラスチック粉砕機(品名:ZI-420、株式会社ホーライ製)で粉砕してペレット化した。次いで、樹脂ペレットを80~120℃に設定した単軸押出機(品名:SZW25GT-24MG-STD、株式会社テクノベル製)に投入し、厚み1.0mmの樹脂シートに成形した。この樹脂シートを15℃に設定した冷却ロールに通してガラス転移温度(Tg)以上且つ相転移温度(Ti)以下に冷却し、引取りロールで巻き取った。このとき、冷却ロールと引取りロールとの間に回転差を付けることにより、樹脂シートを1.5~10倍に延伸した。さらに、冷却ロールと引取りロールとの間に卓上型UV硬化装置(品名:アイminiグランテージ(ESC-1511U)、アイグラフィックス株式会社製)を設置し、延伸された樹脂シートに波長200~600nmの光を照射し、光架橋(硬化)された実施例1の光架橋性液晶性ポリマーを得た。 Next, mesogen diol A (100 g), 2-hydroxyethyl acrylate (2 g) and propylene glycol diglycidyl ether acrylic acid adduct (1 g) as a photopolymerizable group-containing compound, 2,4,6- Trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide (3 g) and 1,6-hexamethylene diisocyanate (35 g) as an isocyanate compound were mixed to prepare a raw material for a photocrosslinkable liquid crystalline polymer. This raw material was heated and melted at 80° C. while stirring, and after cooling, the resin was pulverized with a plastic pulverizer (product name: ZI-420, manufactured by Horai Co., Ltd.) and pelletized. Next, the resin pellets were put into a single-screw extruder (product name: SZW25GT-24MG-STD, manufactured by Technobell Co., Ltd.) set at 80 to 120° C. and formed into a resin sheet with a thickness of 1.0 mm. This resin sheet was passed through a cooling roll set at 15° C. to cool it to the glass transition temperature (Tg) or higher and the phase transition temperature (Ti) or lower, and wound up with a take-up roll. At this time, the resin sheet was stretched 1.5 to 10 times by providing a rotation difference between the cooling roll and the take-up roll. Furthermore, a tabletop UV curing device (product name: Eye mini grantage (ESC-1511U), manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) is installed between the cooling roll and the take-up roll, and the stretched resin sheet has a wavelength of 200 ~. A light of 600 nm was applied to obtain a photocrosslinked (cured) photocrosslinkable liquid crystalline polymer of Example 1.
〔実施例2〕
光架橋性液晶性ポリマーの原材料を調製するに際し、光重合性基含有化合物として2-ヒドロキシエチルアクリレート(1.5g)及びプロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物(6g)、並びにイソシアネート化合物として1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(38g)を配合した。その他の原材料及び配合量、並びに製造条件については実施例1と同様とし、実施例2の光架橋性液晶性ポリマーを得た。[Example 2]
In preparing the raw materials for the photocrosslinkable liquid crystalline polymer, 2-hydroxyethyl acrylate (1.5 g) and propylene glycol diglycidyl ether acrylic acid adduct (6 g) as photopolymerizable group-containing compounds, and 1, as an isocyanate compound. 6-Hexamethylene diisocyanate (38 g) was added. Other raw materials, compounding amounts, and production conditions were the same as in Example 1, and a photocrosslinkable liquid crystalline polymer of Example 2 was obtained.
〔実施例3〕
光架橋性液晶性ポリマーの原材料を調製するに際し、光重合性基含有化合物として2-ヒドロキシエチルアクリレート(1g)及びプロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物(3g)、並びにイソシアネート化合物として1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(36g)を配合した。その他の原材料及び配合量、並びに製造条件については実施例1と同様とし、実施例3の光架橋性液晶性ポリマーを得た。[Example 3]
In preparing the raw materials for the photocrosslinkable liquid crystalline polymer, 2-hydroxyethyl acrylate (1 g) and propylene glycol diglycidyl ether acrylic acid adduct (3 g) as photopolymerizable group-containing compounds, and 1,6- Hexamethylene diisocyanate (36 g) was added. Other raw materials, compounding amounts, and production conditions were the same as in Example 1, and a photocrosslinkable liquid crystalline polymer of Example 3 was obtained.
〔実施例4〕
光架橋性液晶性ポリマーの原材料を調製するに際し、光重合性基含有化合物としてプロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物(8g)及び2-ヒドロキシエチルメタクリレート(2g)、並びにイソシアネート化合物として1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(39g)を配合した。その他の原材料及び配合量、並びに製造条件については実施例1と同様とし、実施例4の光架橋性液晶性ポリマーを得た。[Example 4]
In preparing the raw materials for the photocrosslinkable liquid crystalline polymer, propylene glycol diglycidyl ether acrylic acid adduct (8 g) and 2-hydroxyethyl methacrylate (2 g) as photopolymerizable group-containing compounds, and 1,6- Hexamethylene diisocyanate (39 g) was added. Other raw materials, compounding amounts, and production conditions were the same as in Example 1, and a photocrosslinkable liquid crystalline polymer of Example 4 was obtained.
〔実施例5〕
光架橋性液晶性ポリマーの原材料を調製するに際し、光重合性基含有化合物として2-ヒドロキシエチルアクリレート(0.5g)及びグリセリンモノアリルエーテル(2g)、並びにイソシアネート化合物として1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(36g)を配合した。その他の原材料及び配合量、並びに製造条件については実施例1と同様とし、実施例5の光架橋性液晶性ポリマーを得た。[Example 5]
In preparing the raw materials for the photocrosslinkable liquid crystalline polymer, 2-hydroxyethyl acrylate (0.5 g) and glycerin monoallyl ether (2 g) as photopolymerizable group-containing compounds, and 1,6-hexamethylene diisocyanate as an isocyanate compound. (36 g) was added. Other raw materials, compounding amounts, and production conditions were the same as in Example 1, and a photocrosslinkable liquid crystalline polymer of Example 5 was obtained.
〔実施例6〕
反応容器に、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物として式(1)のR1が単結合であるBH6(500g)、水酸化カリウム(19g)、及び溶媒としてN,N-ジメチルホルムアミド(3000ml)を入れて混合し、さらに、アルキレンオキシドとしてプロピレンオキシドを4モルのBH6に対して5当量(すなわち、1モルのBH6に対して1.25当量)添加し、これらの混合物を、加圧条件下、120℃で2時間反応させた(付加反応)。次いで、反応容器にシュウ酸(15g)を添加して付加反応を停止させ、反応液中の不溶な塩を吸引ろ過によって除去し、さらに、反応液中のN,N-ジメチルホルムアミドを減圧蒸留法により除去することにより、メソゲンジオールBを得た。メソゲンジオールBの合成スキームを式(3)に示す。なお、式(3)中に示したメソゲンジオールBは代表的なものであり、種々の構造異性体を含み得る。[Example 6]
Into a reaction vessel, BH6 (500 g) in which R 1 of formula (1) is a single bond as a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group, potassium hydroxide (19 g), and N,N-dimethylformamide (3000 ml) as a solvent is added and mixed, and propylene oxide is added as an alkylene oxide in an amount of 5 equivalents per 4 moles of BH6 (i.e., 1.25 equivalents per mole of BH6), and the mixture is subjected to pressurized conditions. , and 120° C. for 2 hours (addition reaction). Then, oxalic acid (15 g) was added to the reaction vessel to stop the addition reaction, insoluble salts in the reaction solution were removed by suction filtration, and N,N-dimethylformamide in the reaction solution was removed by distillation under reduced pressure. Mesogen diol B was obtained by removing by A synthesis scheme of mesogendiol B is shown in Formula (3). Note that the mesogen diol B shown in formula (3) is a representative one and may include various structural isomers.
次に、メソゲンジオールB(100g)、光重合性基含有化合物として2-ヒドロキシエチルアクリレート(1.5g)及びプロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物(2g)、光硬化開始剤として2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(3g)、並びにイソシアネート化合物として1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(41g)を混合し、光架橋性液晶性ポリマーの原材料を調製した。その後の操作及び製造条件は実施例1と同様とし、光架橋(硬化)された実施例6の光架橋性液晶性ポリマーを得た。 Next, mesogen diol B (100 g), 2-hydroxyethyl acrylate (1.5 g) and propylene glycol diglycidyl ether acrylic acid adduct (2 g) as a photopolymerizable group-containing compound, and 2, 4, and 4 as photocuring initiators. 6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide (3 g) and 1,6-hexamethylene diisocyanate (41 g) as an isocyanate compound were mixed to prepare a raw material for a photocrosslinkable liquid crystalline polymer. Subsequent operations and production conditions were the same as in Example 1 to obtain a photocrosslinked (cured) photocrosslinkable liquid crystalline polymer of Example 6.
〔実施例7〕
反応容器に、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物として式(1)のR1が単結合であるBH6(500g)、水酸化カリウム(19g)、及び溶媒としてN,N-ジメチルホルムアミド(3000ml)を入れて混合し、さらに、アルキレンオキシドとしてプロピレンオキシドを4モルのBH6に対して3当量(すなわち、1モルのBH6に対して0.75当量)添加し、これらの混合物を、加圧条件下、120℃で2時間反応させた(付加反応)。次いで、反応容器にシュウ酸(15g)を添加して付加反応を停止させ、反応液中の不溶な塩を吸引ろ過によって除去し、さらに、反応液中のN,N-ジメチルホルムアミドを減圧蒸留法により除去することにより、メソゲンジオールCを得た。メソゲンジオールCの合成スキームを式(4)に示す。なお、式(4)中に示したメソゲンジオールCは代表的なものであり、種々の構造異性体を含み得る。[Example 7]
Into a reaction vessel, BH6 (500 g) in which R 1 of formula (1) is a single bond as a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group, potassium hydroxide (19 g), and N,N-dimethylformamide (3000 ml) as a solvent is added and mixed, and propylene oxide is added as an alkylene oxide in an amount of 3 equivalents per 4 moles of BH6 (i.e., 0.75 equivalents per 1 mole of BH6), and these mixtures are subjected to pressurized conditions. , and 120° C. for 2 hours (addition reaction). Then, oxalic acid (15 g) was added to the reaction vessel to stop the addition reaction, insoluble salts in the reaction solution were removed by suction filtration, and N,N-dimethylformamide in the reaction solution was removed by distillation under reduced pressure. Mesogendiol C was obtained by removing by A synthesis scheme of mesogendiol C is shown in Formula (4). The mesogen diol C shown in formula (4) is a representative one and may include various structural isomers.
次に、メソゲンジオールC(100g)、光重合性基含有化合物として2-ヒドロキシエチルアクリレート(2g)及びプロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物(2g)、光硬化開始剤として2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(3g)、並びにイソシアネート化合物として1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(44g)を混合し、光架橋性液晶性ポリマーの原材料を調製した。その後の操作及び製造条件は実施例1と同様とし、光架橋(硬化)された実施例7の光架橋性液晶性ポリマーを得た。 Next, mesogen diol C (100 g), 2-hydroxyethyl acrylate (2 g) and propylene glycol diglycidyl ether acrylic acid adduct (2 g) as a photopolymerizable group-containing compound, 2,4,6- Trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide (3 g) and 1,6-hexamethylene diisocyanate (44 g) as an isocyanate compound were mixed to prepare a raw material for a photocrosslinkable liquid crystalline polymer. Subsequent operations and production conditions were the same as in Example 1 to obtain a photocrosslinked (cured) photocrosslinkable liquid crystalline polymer of Example 7.
〔実施例8〕
反応容器に、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物として式(1)のR1が-CH=N-であるBHBA6(500g)、水酸化カリウム(19g)、及び溶媒としてN,N-ジメチルホルムアミド(3000ml)を入れて混合し、さらに、アルキレンオキシドとしてプロピレンオキシドを2モルのBHBA6に対して5当量(すなわち、1モルのBHBA6に対して2.5当量)添加し、これらの混合物を、加圧条件下、120℃で2時間反応させた(付加反応)。次いで、反応容器にシュウ酸(15g)を添加して付加反応を停止させ、反応液中の不溶な塩を吸引ろ過によって除去し、さらに、反応液中のN,N-ジメチルホルムアミドを減圧蒸留法により除去することにより、メソゲンジオールDを得た。メソゲンジオールDの合成スキームを式(5)に示す。なお、式(5)中に示したメソゲンジオールDは代表的なものであり、種々の構造異性体を含み得る。[Example 8]
In a reaction vessel, BHBA6 (500 g) in which R 1 in formula (1) is -CH=N- as a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group, potassium hydroxide (19 g), and N,N-dimethylformamide as a solvent (3000 ml) was added and mixed, and 5 equivalents of propylene oxide as alkylene oxide were added to 2 moles of BHBA6 (that is, 2.5 equivalents to 1 mole of BHBA6), and the mixture was added. The reaction was carried out at 120° C. for 2 hours under pressure conditions (addition reaction). Then, oxalic acid (15 g) was added to the reaction vessel to stop the addition reaction, insoluble salts in the reaction solution were removed by suction filtration, and N,N-dimethylformamide in the reaction solution was removed by distillation under reduced pressure. Mesogen diol D was obtained by removing by A synthesis scheme of mesogen diol D is shown in formula (5). Note that the mesogen diol D shown in formula (5) is a representative one and may include various structural isomers.
次に、メソゲンジオールD(100g)、光重合性基含有化合物として2-ヒドロキシエチルアクリレート(1g)及びプロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物(3g)、光硬化開始剤として2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(3g)、並びにイソシアネート化合物として1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(34g)を混合し、光架橋性液晶性ポリマーの原材料を調製した。その後の操作及び製造条件は実施例1と同様とし、光架橋(硬化)された実施例8の光架橋性液晶性ポリマーを得た。 Next, mesogen diol D (100 g), 2-hydroxyethyl acrylate (1 g) and propylene glycol diglycidyl ether acrylic acid adduct (3 g) as a photopolymerizable group-containing compound, 2,4,6- Trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide (3 g) and 1,6-hexamethylene diisocyanate (34 g) as an isocyanate compound were mixed to prepare a raw material for a photocrosslinkable liquid crystalline polymer. Subsequent operations and production conditions were the same as in Example 1 to obtain a photocrosslinked (cured) photocrosslinkable liquid crystalline polymer of Example 8.
〔比較例1〕
液晶性ポリマーの原材料を調製するに際し、光重合性基含有化合物として2-ヒドロキシエチルアクリレート(0.1g)、及びイソシアネート化合物として1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(33g)を配合した。ただし、樹脂シートへの光照射は行わなかった。その他の原材料及び配合量、並びに製造条件については実施例1と同様とし、比較例1の液晶性ポリマーを得た。[Comparative Example 1]
In preparing the raw materials for the liquid crystalline polymer, 2-hydroxyethyl acrylate (0.1 g) as a photopolymerizable group-containing compound and 1,6-hexamethylene diisocyanate (33 g) as an isocyanate compound were blended. However, the resin sheet was not irradiated with light. A liquid crystalline polymer of Comparative Example 1 was obtained with the same conditions as in Example 1 with respect to other raw materials, compounding amounts, and production conditions.
〔比較例2〕
液晶性ポリマーの原材料を調製するに際し、光重合性基含有化合物として2-ヒドロキシエチルアクリレート(4g)及びプロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物(16g)、並びにイソシアネート化合物として1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(45g)を配合した。ただし、樹脂シートへの光照射は行わなかった。その他の原材料及び配合量、並びに製造条件については実施例1と同様とし、比較例2の液晶性ポリマーを得た。[Comparative Example 2]
In preparing the raw materials for the liquid crystalline polymer, 2-hydroxyethyl acrylate (4 g) and propylene glycol diglycidyl ether acrylic acid adduct (16 g) were used as photopolymerizable group-containing compounds, and 1,6-hexamethylene diisocyanate was used as the isocyanate compound. (45 g) was added. However, the resin sheet was not irradiated with light. A liquid crystalline polymer of Comparative Example 2 was obtained by using the same other raw materials and compounding amounts as well as the manufacturing conditions as in Example 1.
〔液晶性エラストマー原材料組成物の特性評価〕
実施例1~8の光架橋性液晶性ポリマー、及び比較例1~2の液晶性ポリマーについて、光照射前の液晶性ポリマーの押出成形性を評価した。また、実施例1~8の光架橋性液晶性ポリマーについて、光照射後の液晶性ポリマーのガラス転移温度(Tg)及び相転移温度(Ti)、並びに伸縮率を測定し、熱応答性の有無を確認した。各測定項目の測定方法及び測定条件を以下に説明する。[Characteristic evaluation of liquid crystalline elastomer raw material composition]
The photocrosslinkable liquid crystalline polymers of Examples 1 to 8 and the liquid crystalline polymers of Comparative Examples 1 and 2 were evaluated for extrudability of the liquid crystalline polymer before light irradiation. Further, for the photocrosslinkable liquid crystalline polymers of Examples 1 to 8, the glass transition temperature (Tg) and phase transition temperature (Ti) of the liquid crystalline polymer after light irradiation, and the expansion ratio were measured, and the presence or absence of thermal responsiveness was measured. It was confirmed. The measurement method and measurement conditions for each measurement item are described below.
<押出成形性>
実施例1~8の光架橋性液晶性ポリマー、及び比較例1~2の液晶性ポリマーについて、押出成形性の評価を目視により行い、押出成形機から樹脂がスムーズに押し出されたものを「良好(○)」と判断した。<Extrudability>
The photocrosslinkable liquid crystalline polymers of Examples 1 to 8 and the liquid crystalline polymers of Comparative Examples 1 and 2 were visually evaluated for extrusion moldability. (○)”.
<ガラス転移温度(Tg)・相転移温度(Ti)>
実施例1~8の光架橋性液晶性ポリマーについて、示唆走査熱量分析計[DSC](品名:X-DSC 7000、株式会社日立ハイテクサイエンス製)を使用し、光照射後の各試料のガラス転移温度(Tg)及び相転移温度(Ti)を測定した。測定時の昇温速度は、20℃/分とした。<Glass transition temperature (Tg)/phase transition temperature (Ti)>
For the photocrosslinkable liquid crystalline polymers of Examples 1 to 8, a differential scanning calorimeter [DSC] (product name: X-DSC 7000, manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.) was used to measure the glass transition of each sample after light irradiation. Temperature (Tg) and phase transition temperature (Ti) were measured. The rate of temperature increase during measurement was 20° C./min.
<伸縮率・熱応答性>
実施例1~8の光架橋性液晶性ポリマーについて、液晶相(Ti-20 ℃)及び等方相(Ti+20 ℃)における配向方向のサイズをスケールで測定し、伸縮率を下記の式によって算出した。液晶相から等方相への相転移に伴って長さに減少(収縮)が認められたものを「熱応答性あり(○)」と判断した。
伸縮率(%) = (L1-L2)/L2 × 100
L1:液晶相におけるサンプルの配向方向の長さ(mm)
L2:等方相におけるサンプルの配向方向の長さ(mm)<Expansion rate/thermal responsiveness>
With respect to the photocrosslinkable liquid crystalline polymers of Examples 1 to 8, the sizes in the orientation direction in the liquid crystal phase (Ti-20°C) and the isotropic phase (Ti+20°C) were measured with a scale, and the expansion ratio was calculated by the following formula. . Those in which a decrease (shrinkage) in length was observed due to the phase transition from the liquid crystal phase to the isotropic phase were judged to be "thermally responsive (○)".
Stretch ratio (%) = (L 1 - L 2 )/L 2 × 100
L 1 : length (mm) in the alignment direction of the sample in the liquid crystal phase
L 2 : Length (mm) in the orientation direction of the sample in the isotropic phase
実施例1~8、及び比較例1~2における測定結果を以下の表1にまとめる。 The measurement results in Examples 1-8 and Comparative Examples 1-2 are summarized in Table 1 below.
実施例1~8の光架橋性液晶性ポリマーは、何れも、常温を含む低温領域であっても液晶性ポリマーの押出成形性は良好であった。従って、押出成形後に光照射を行うことにより、液晶性ポリマー全体を均等に硬化させることが可能であった。光照射後の液晶性ポリマーは、常温(約20~30℃)を挟んでガラス転移温度(Tg)と相転移温度(Ti)とが存在するため、使い勝手に優れた材料であった。また、伸縮率は9~85%となり、すべての実施例において液晶性ポリマーの熱応答性が確認され、熱応答性材料として有用であることが示唆された。 All of the photocrosslinkable liquid crystalline polymers of Examples 1 to 8 had good extrudability even at low temperatures including room temperature. Therefore, it was possible to uniformly cure the entire liquid crystalline polymer by irradiating light after extrusion molding. Since the liquid crystalline polymer after light irradiation has a glass transition temperature (Tg) and a phase transition temperature (Ti) between room temperature (about 20 to 30° C.), it is a material with excellent usability. Moreover, the expansion ratio was 9 to 85%, and the thermoresponsiveness of the liquid crystalline polymer was confirmed in all the examples, suggesting that it is useful as a thermoresponsive material.
これに対し、比較例1の液晶性ポリマーは、押出成形性は不良であった。 In contrast, the liquid crystalline polymer of Comparative Example 1 had poor extrusion moldability.
比較例2の液晶性ポリマーは、押出成形機の中で硬化して外部に排出することができなかった。 The liquid crystalline polymer of Comparative Example 2 was cured in the extruder and could not be discharged to the outside.
本発明の光架橋性液晶性ポリマーは、成形と硬化(架橋)とを分離して実施できるものであり、その結果、成形機の内部で原材料が硬化する虞がなくなるため、工業的な連続生産にも対応可能であり、実用性の高い材料である。 In the photocrosslinkable liquid crystalline polymer of the present invention, molding and curing (crosslinking) can be carried out separately, and as a result, there is no possibility that the raw material will harden inside the molding machine. It is also a highly practical material.
本発明の光架橋性液晶性ポリマーは、衣料製品(繊維)、アクチュエータ、フィルター等の分野において利用できる可能性がある。 The photocrosslinkable liquid crystalline polymer of the present invention may be used in fields such as clothing products (fibers), actuators and filters.
Claims (4)
前記活性水素基を有するメソゲン基含有化合物は、下記一般式(1):
で表される化合物であり、
前記ヒドロキシル基を有する光重合性基含有化合物を1~10重量%含有する光架橋性液晶性ポリマー。 A photocrosslinkable liquid crystalline polymer composed of a pre-photocrosslinking reaction product of a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group, a diisocyanate compound, a photopolymerizable group-containing compound having a hydroxyl group, and a photocuring initiator. hand,
The mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group has the following general formula (1):
is a compound represented by
A photocrosslinkable liquid crystalline polymer containing 1 to 10% by weight of the photopolymerizable group-containing compound having a hydroxyl group .
前記混合工程で得られた混合物に、波長200~600nmの光を照射する照射工程と、
を包含し、
前記活性水素基を有するメソゲン基含有化合物は、下記一般式(1):
で表される化合物であり、
前記ヒドロキシル基を有する光重合性基含有化合物を1~10重量%含有する、光架橋液晶性ポリマーの製造方法。 A mixing step of reacting while mixing a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group, a diisocyanate compound, a photopolymerizable group-containing compound having a hydroxyl group, and a photocuring initiator;
an irradiation step of irradiating the mixture obtained in the mixing step with light having a wavelength of 200 to 600 nm;
encompasses
The mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group has the following general formula (1):
is a compound represented by
A method for producing a photocrosslinkable liquid crystalline polymer containing 1 to 10% by weight of the photopolymerizable group-containing compound having a hydroxyl group .
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