JPH0231102B2 - - Google Patents
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Landscapes
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Description
発明の技術分野
本発明は光学的記録素子に使用するのに好適な
新規なポリマーに関する。
発明の背景
確実で大容量のデータ貯蔵及び回復システムの
要望に対して、所謂オプテイカルデイスク記録シ
ステムの研究と開発が行なわれている。これらの
システムはレーザービームのような高度に集中さ
れ変調された光ビームを使用し、これを相当量に
吸収しえる記録層に照射する。このようなにして
作られた熱がレーザービームの照射を受けた部分
の光吸収物質を化学的及び/または物理的に変化
させて、光学的性質、例えば透過率または反射率
を変化させる。読出しには、層の光照射を受けな
かつた部分と光照射を受けた記録部分との間の透
過または反射される光の量の差異を測定する。か
かる記録システムの例は特許中に述べられた文献
及び米国特許第3314073号及び第347447号などの
多数の米国特許に記載されている。データの記録
時には、光吸収性記録層を有する回転デイスクに
レーザー源からの変調された放射線をあてる。こ
の放射線は変調器及び適当な光学機器を通過して
レーザービームとしてデイスクに向い、光吸収層
の化学的及び/または物理的反応により層内の円
形パスに沿つて極めて小さいマークを多数形成さ
せる。マークの頻度は変調器入力により決定され
る。直径1μmまたはそれ以下のレーザービームを
使用することにより、108ビツト/cm2またはそれ
以上の密度でデータを貯蔵できる。
最も簡単なオプテイカルヂスクは寸法安定な固
体基板とその上に被覆された金属層のような光吸
収物質層からなる。この光吸収層がレーザー源か
らの凝集された光ビームを照射されると、光吸収
物質は蒸発し、化学的に分解し及び/または物理
的または化学的な他の変化を受けてマーク部が形
成され、この部分は隣接する非マーク部と異なる
透過率または反射率を示す。
光学的記録媒体の所望の性質は(1)高感度、(2)高
い信号対雑音比(SNR)、(3)物質変化、汚染物、
そのたの欠陥に対する高い許容度、及び(4)長期保
存、及び/または記録及び読出し後の高い安定性
である(J.Vac.Sci.Technology、18巻、1号、
1月/2月、1981年、70頁を参照)。これらの条
件に基ずいて、最良のデイスク物質を得るべき研
究が続けられている。特に、光吸収層即ち記録層
用の物質の研究の多くはテルル、テルル合金、ロ
ジウム、ビスマス、インジウム、鉛、アルミニウ
ム、白金、ニツケル、チタン及び銀のような金属
及びカルコゲン物質に向けられている。勿論、テ
ルル及びその合金に関する研究が最も多い。
更に、有機物に基ずく光吸収物質の発見にも多
くの研究が行なわれた。その結果が金属/ポリマ
ー複合物または染料/ポリマー複合物である。前
者においては、金属粒子を有機ポリマー媒体中に
分散させる。後者においては、有機ポリマー媒体
中に染料を溶解するか、顔料粒子を分散させる。
多くの染料及び染料/ポリマー分散液に関する
多数の特許は非常に興味深い。吸収媒体として染
料の薄い層を利用するアイデアは米国特許第
4023185号、第4097895号、第4101907号、第
4190843号、第4218689号、第4219826号、第
4241355号、第4242689号及び第4315269号に記載
されている。他の特許には有機ポリマー媒体中へ
の染料デイスパージヨンの使用が開示されてい
る。例えば、Beckerの米国特許第3314073号は染
料化されたゼラチン即ちインデイア(I ndia)
インクの使用を、及びHowe等の米国特許第
4360908号は硝酸セルロースに分散された(ジア
ルキルアミノ―ベンジリデン)ケトン染料の使用
を開示している。Hauserの米国特許第3723121号
は、レーザービームで加熱されたときにレーザー
ビームを透過する色に変る着色されたサーモクロ
ミツク物質を用いるレーザービーム記録方法を開
示している。この物質はそのまま、またはポリビ
ニルアルコール及び/またはゼラチンのようなフ
イルム形成性有機ポリマーに分散した粒子の形で
使用される。
異なる方向であるが、Engler等の米国特許第
4360583号には、ホトマスクを通した紫外線露光
による光学的記録方法が開示されている。光吸収
層は官能的に置換されたテトラヘテロフルバレン
ス及び液体ハロカーボンを含むフイルムからな
り、これらは光に曝された時に相互に反応する。
光反応したフイルムはその後溶媒現像されて、レ
ーザービームにより読出される光吸収性イメージ
部分を形成する。
更に、半導体領域で電気伝導性を有する重合体
物質が知られている。これらはドープしてその電
気的性質を修正して一般に使用される。かかる物
質は米国特許第4222903号に記載されている。
この分野の多数の研究及び開発、並びに実験し
た多数の物質にもかかわらず、低い製造コストと
高い信頼性を備えて光学的に好適な記録層を形成
し得る可能性はまだ示されていない。特に、良好
な感度、高い信号対雑音比及び平滑な表面特性を
経済的に達成するという課題は未解決である。
発明の概要
本発明は光学的記録素子の光吸収層として有用
なフイルム形成性の重合体染料であり、染料及び
染料ポリマーデイスパージヨンのかかる適用に伴
う多くの欠点を克服するものである。更に詳しく
は、本発明は強プロトン性酸の存在下での芳香族
ポリアミン及び下記一般式(a)に対応するジジカル
ボニル化合物;
[式中、R1及びR5は水素、炭素数1〜4のア
ルキル、フエニル、炭素数7〜12のアラルキル、
炭素数7〜12のアルカリール及び炭素数5〜8の
シクロアルキルからなる群から独立的に選択さ
れ、またはR1及びR5が一緒になる場合は炭素数
2〜5のアルキレンであり従つて、全体として炭
素数5〜8の環を形成し、R2,R3及びR4は水素、
炭素数1〜3のアルキル及びハロゲンからなる群
から独立的に選択され、及びxは0または1〜3
の整数である。]の重縮合生成物である、フイル
ム形成性ポリ(共役ポリメチン形)染料を提供す
る。
詳細な説明
1 モノマー
本発明のポリマーは強酸の存在下に有機溶媒中
で上記の芳香族ポリアミンまたはその塩とジカル
ボニル化合物の縮合反応によつて得られる。ポリ
アミンの用語は少なくとも2個の反応性アミン基
を有する芳香族化合物を意味する。発色性の芳香
族ポリアミンが好ましい。この反応で得られた高
度に発色性のポリマーは主鎖構造の一部として高
度に共役したポリメチン形発色系を有する。ポリ
メチン形構造はある場合にはイミニウムまたはア
ミヂニウム イオン基とも称される。かかる基は
シアニン形染料に見られる。反応及び生成ポリマ
ーは下記反応式により表される:
好ましいポリアミン下記のもを含む:
p―フエニレンジアミン、4,4―ジアミノベ
ンゾフエノン、ソルベント グリーン3、ダイレ
クト ブラツク22、1,4―ジアミノアントラキ
ノン、ニユーメチレン ブルーN、オイル ブル
ーN、パラロザニリン ベイス、チオニン、アシ
ツド ブラツク48、クレジル バイオレツト ア
セテイト、4,4―ジアミノジフエニルアミン、
ソルベント ブルー59、N,N,N,N―テトラ
キス(p―アミノフエニル)―p―フエニレンジ
アミン、アシツド フユーシン、アシツド ブル
ー161、アシツド ブルー45、アシツド アリザ
リン バイオレツドN、ニグロシン、2,7―ジ
アミノ―9―フルオレノン、3,6―ジアミノ―
9―フルオレノン、3,6―ジアミノアクリジ
ン、置換6,6―ジフエニル―6H―クロモエノ
[4,3―6]インドール及びジカルボニウム
イオン塩、トリフエニルメタンの3,6―ジアミ
ノ―9―ヒドロキシフルオレン類似体、トリフエ
ニルメタンHClの3,6―ジアミノ―12―ジメチ
ルアミノ フルオレン類似体。
ポリマーの吸収スペクトラムは夫々の芳香族ポ
リアミン配列の選択によつて、書き込み及び読出
し用レーザービームの波長に変えることができ
る。
ジカルボニル成分に関し、xが0または1、
R1が―Hの成分の使用が、反応速度及び経済性
の点で好ましい。従つて、ビス(ジメチルアセタ
ール)のような前駆物質から作られたマロンアル
デヒドのような脂肪族ジアルデヒドの使用が好ま
しい。使用し得る他のジカルボニルは1,2―シ
クロヘキサンジオン、インダン―1,3―ジオ
ン、1,3―シクロペンタンジオン及びこれらの
2―メチル誘導体を含む。
2 強酸
第三の主成分は強酸である。理論的にはすべて
の強酸が重合反応の実施に使用しえるが、本発明
においては、非常に強い酸のみが好適であり、他
の酸は十分な高分子量を与えない。従つて、強酸
の用語は0以下のPKa値を有するプロチツク酸
を意味する。PKa―5以下の強酸も好ましく、
PKa―10以下の強酸さえも使用できる。好適な
強酸は下記のとおりである:強酸
Pka
HClO4 −10
HI −10
H2SO4 −10(計算)
芳香族スルフオン酸 −7
HCl −7
FSO3H <−12
CF3SO3H <−12
CF3CO2H 0
フルオロスルフオン酸及びトリフルオロメタン
スルフオン酸が特に好ましい。
強酸は重合反応に本質的であるが、塩の形を変
えるために縮重合が完了した時、事実上任意の酸
を添加できる。
3 溶媒
縮重合反応を実施するためには、モノマーと生
成ポリマーとが溶媒媒体中に完全に溶解すること
が必要である。この目的の為に、高度に極性の中
性溶媒、好ましくは、大気圧での沸点が150℃以
下、更に好ましくは200℃以下の溶媒の使用が必
要である。溶媒を蒸発させるために反応混合物ま
たはポリマーの溶液を穏やかに加熱するとによつ
て除去できるので、適度に揮発性の溶媒が好まし
い。また、メタノール及びジメチルケトンのよう
な水可溶性溶媒に可溶な溶媒が好ましく、これに
より重合溶媒を抽出により除去できる。好適な反
応溶媒はジメチルスルフオキシド(DMSO)、
N,N―ジメチルホルムアミド(DMF)、ヘキサ
メチルホスホアミド(HMPA)、ジメチルアセタ
ミド(DMAC)及びn―メチルピロリドン
(NMP)である。
4 方法
重合反応系は反応速度をあげるために加熱する
が好ましい。使用温度は約180℃が好ましい。し
かし、約100℃以下の温度もこのタイプのおおく
の反応系に使用できる。
重合反応の時間は重要ではないが、ポリマーの
フイルム形成性を得るために十分でなければなら
ない。良好なフイルム形成性を得る正確な時間は
使用される重合反応系及び反応体によつて変化す
る。しかし、好適な操作範囲は当業者により容易
に決定され得るであろう。
適切なフイルム形成性を得るためには、ポリマ
ーの固有粘度(DMSO中25℃で)が少なくとも
0.2、好ましくは少なくとも0.3であることが必要
である。他方、分子量は重合溶媒中に溶解できな
い程高くないことが必要である。従つて、本発明
のポリマーの最大固有粘度は重合反応に使用する
溶媒によつて変化する。フイルム形成性の用語は
重合体染料が室温で固体または半固体であり、通
常の塗布または押し出し法によりフイルムに形成
され得ることを意味する。
縮共重合による重合体染料の製造はMarechal
によりPure&Applied Chemistry、第5巻、
1980年、第1923〜1928頁及び「Polymeric Dyes
―Synthesis,Properries and Uses」の標題で、
Progress in Organics、10月1982年 第251〜
287頁に記載された。更に、Eslarger等の米国特
許第3419584号には、4,4′―スルホニルジアニ
リン化合物とジアルデヒドの低分子量溶液の縮合
ポリマー塩、これらは抗マラリア及び抗ライ病剤
である、が開示されている。ジアニリン反応は発
色性であるが、生成重合体は液体であり、フイル
ム形成性ではない。
下記の用語はHackhs Chemical Dictionary
第4版、Mc Graw―Hill Book Company,ニ
ユーヨーク、1969年、の定義に基ずいて使用し
た:
「オキソクロム」は発色団の色を強調しまたは
クロモゲンから色を発現させるラジカルである。
「バソクロム」は有機分子の吸収スペクトラム
を赤の方向に変移させる有機ラジカルである。
「クロモゲン」は多くの着色有機物質中の、−
N=N−ような、原子の構造的配列である。
全ての場合に、等モル量のモノマーの使用が重
合反応に好ましい。しかし、10モル%までの過剰
のジカルボニル化合物をトリアミン及びテトラア
ミンと一緒に使用できる。縮重合反応の触媒とし
て少量のプロトン性酸が必要である。しかし、可
溶性の重合体塩を形成する場合には少なくともモ
ル等量の酸が必要である。水は重合反応に本質的
でないが、ジカルボニル反応体としてマロンアル
デヒド(ジメチルアセタール)を使用するとき、
加水分解のために少なくともモル等量の水の存在
が好ましい。無論、重合反応は全成分が十分混合
されて実施されることが好ましい。
本発明の重合体塩は長波長での光吸収能を増加
させるためにAg,As,F6のようなオキシダント
で処理できる。また同様の吸収能の増加のために
エレクトロンアクセプター チヤージ トランス
フアー錯体で処理できる。別法では、安定なチヤ
ージ トランスフアー錯体がテトラシアノエチレ
ン(TCNE)またはテトラシアノキノジメタン
(TCNQ)のようなエレクトロンアクセプターを
用いて製造される。特に、TCNには800〜900nm
の範囲に強い吸収帯を示す。従つて、それらは近
赤外ダイオード レーザー源として有用である。
本発明の重合体は半導体領域で電気伝導性を
時々示し、それらは化学的に安定で、毒性が少な
い。
本発明を以下の実施例で説明する。
実施例 1〜5
A 重合
重合染料を形成する反応は芳香族ジアミンと
1,3―ポロパンジアルデヒド(マロンアルデヒ
ド)との縮合であり、例えば下記するような高度
に共役したポリメチレン形発色系を与える:
この重合体の吸収スペクトラムは芳香族ジアミ
ンの構造を変えることによつて、書き込み及び読
出し用レーザーの波長に変えることができる。可
視及び赤外線波長域に吸収を有する重合体が製造
された。この反応に使用した芳香族ジアミンは先
に列挙した。
反応はジメチルスルホキシド(DMSO)、N,
N―ジメチルホルムアミド(DMF)、N―メチル
ピロリドン(NMP)またはこれらの溶媒の混合
物中で実施される。生成物を溶液中に残すことに
より一層高い分子量を得る。N2の出入口及び撹
拌器を備えた500ml樹脂ケトル中の溶媒中に少量
(1〜25g)の芳香族ジアミンを溶解する。N2パ
ージ後、マロンアルデヒド(同モル量)を添加す
る。マロンアルデヒド自体は非常に不安定である
ので、ビス(ジメチルアセタール)として添加さ
れる。アセタール(Aldrich、BP=183℃、n20 D=
1.4081、d=0.997、可燃性液体)は酸の存在下
で容易にアルデヒドに分解する。マロンアルデヒ
ドが十分に溶液中に混合された後、等モル量のト
リフルオロメタンスルホン酸(CF3SO3H、
Aldrich、BP=163℃、n20 D=1.327、d=1.696、
吸湿性、腐食性)をシリンジを使つて反応混合物
に添加する。樹脂ケトルを水蒸気浴に4〜48時間
浸す。反応混合物の粘度は反応の進行に従つて増
加する。多くの場合、ゼラチン状の混合物が得ら
れる。溶媒の量は5〜10%(重量)反応体溶液を
得るように選択される。
第二法は反応中にアセタールからのマロンアル
デヒドの開放を制御するために使用した。この方
法では、芳香族ジアミン及び酸は溶媒(通常、
DMSO)に溶解する。マロンアルデヒド ビス
(ジメチルアセタール)を50mlまでの溶媒に溶か
して滴下フアネル中に入れ、スラリー化され水蒸
気加熱された反応混合物中に4時間までの時間で
添加される。重合が起こるまで反応を続ける。以
下の実施例において、全ての重合体染料はこれら
の方法のひとつで製造された。
B 精製
チオニン()とマロンアルデヒドから製造さ
れるポリマー()に関して最も多くの研究を行
なつた。
従つて、特に記載しない限り、以下の記述はこ
のチオニン含有ポリマーに関するものである。
チオニンはAldrich Chemical Co.からアセテ
イト塩(94〜97%純度)として購入した。塩化物
も使用できるが、得られたポリマーはジメチルス
ルホキシドに溶解しにくい。重合にチオニンアセ
テイトを使用した場合、反応混合物は16時間後に
ゼラチン状の塊になる。このポリマーの興味ある
性質は、(窒素下での重合反応後)研究室雰囲気
に曝した時、ゲルが急速に液化することである。
明らかにジメチルスルホキシドは混合物の粘度を
実質的に減少させるに充分な水を吸収する。ゲル
化は部分的に荷電ポリマーチエイン間の静電気的
相互作用のためであるから、水はこの相互作用を
阻止する。生成物のフイルム形成性は反応混合物
の数滴をガラススライド上に置き、溶媒をホツト
プレート上でゆつくり加熱して除去することによ
りテストした。茶色がかつた高い反射性のフイル
ムが得られた。このフイルムはもろいが、ガラス
に良好に接着した。数か月間オーブン(125℃ま
で)中に保持したフイルムは反射性または物理的
性質に著しい損失を示さなかつた。
生成物は通常の水性抽出技術によりポリマーか
ら容易に除去できる不純物を含んでいた。ポリマ
ーは蒸留水中での沈澱により生成された。反応混
合物(DMSO中)を過剰の蒸留水中にWaringブ
レンダーで撹拌しながら注入した。固体を吸引ろ
過し、再混合し及び再びろ過した。フイルターが
清潔になるまでこの操作を続けた。空気乾燥後、
固体は濃度H2SO4に可溶であるが、DMSOには
急速に再溶解しなかつた。再溶解には稀釈溶液中
での長時間の粉砕が必要であつた。全ての固体を
再溶媒解後(4〜6週間)、一連のWilliporeフイ
ルター(10,5,1,0.5μm)または0.2μmのポ
リエチレントランスバース フロウフイルターで
溶液をろ過した。ポリマーの乾燥を避けることは
架橋を防止し、再溶解を容易にする。
フイルム塗布
A レーザー用フイルム形成
ジメチルスルホキシド中の精製した及び精製し
ない溶液から巾2インチ及び長さ3インチのガラ
ススライド上にスピンコーチングによりフイルム
を形成した。膜厚は溶液粘度(約15ポイズ以下)
及び回転速度の調節により1ミクロンから数ミク
ロンの範囲で容易に変化した。全てのスピンコー
チングにHeadway Research.Inc.のモデル
EC101―CB15ホトレジストスピナーをした。1
ミクロンの均一な膜を得るために一層粘性な液体
は3000rpmまでの回転が必要であつた。フイルム
を回転しながら赤外線ランプで乾燥した。
B ポリマーフイルムのレーザーマーキング
ガラスマイクロスコープスライド(2インチ×
3インチ×1mm)上にDMSO/ポリマー溶液の
小部分を回転塗布することによりレーザー作像用
のサンプルを作つたた。粘度1〜15ポイズのポリ
マー溶液は2000〜3000rpmで約10μmの膜厚を形
成した。ガラス上のフイルムは、サンプル表面に
それぞれ33mW及び5mWまでの出力のAr+
(488nm)及びHeNe(633nm)パルスレーザーを
用いて書き込み感度及び読出し能力をテストし
た。サンプルをコンピユーター駆動のX―Yトラ
ンスレイシヨンテーブル上に置き、入射するレー
ザーパルス列(100μsecパルスまで可変、〜
10msec間隔)の下に400ミクロン/秒の速度で移
動させて線状の像(典型的なピツト)を形成し
た。読出しは書き込み波長の低減した出力
(1mW以下)で行なつた。光検出器に反射された
光の強度の減少により像を検出した。ポリマーフ
イルム表面の反射は5〜15%であり、像領域のそ
れは0〜5%であつた。
幾つかのポリマーについて代表的な結果を下記
第表に要約する:
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to novel polymers suitable for use in optical recording elements. BACKGROUND OF THE INVENTION In response to the desire for reliable, high-capacity data storage and recovery systems, so-called optical disk recording systems have been researched and developed. These systems use a highly focused and modulated light beam, such as a laser beam, to impinge on a recording layer that can absorb significant amounts. The heat thus created chemically and/or physically alters the light-absorbing material in the area irradiated by the laser beam, changing its optical properties, such as transmittance or reflectance. For reading, the difference in the amount of light transmitted or reflected between the unexposed and recorded areas of the layer is measured. Examples of such recording systems are described in the literature mentioned in the patents and in numerous US patents, such as US Pat. No. 3,314,073 and US Pat. During data recording, a rotating disk having a light-absorbing recording layer is exposed to modulated radiation from a laser source. This radiation passes through a modulator and appropriate optics and is directed as a laser beam onto the disk, causing a number of extremely small marks to be formed along a circular path within the layer by chemical and/or physical reaction of the light absorbing layer. The frequency of marks is determined by the modulator input. By using a laser beam with a diameter of 1 μm or less, data can be stored at a density of 10 8 bits/cm 2 or more. The simplest optical disc consists of a dimensionally stable solid substrate and a layer of light-absorbing material, such as a metal layer, coated thereon. When this light-absorbing layer is irradiated with a focused light beam from a laser source, the light-absorbing material evaporates, chemically decomposes, and/or undergoes other physical or chemical changes to form the mark. This portion exhibits a different transmittance or reflectance than the adjacent non-marked portion. The desired properties of optical recording media are (1) high sensitivity, (2) high signal-to-noise ratio (SNR), (3) material changes, contaminants,
(4) high stability after long-term storage and/or recording and reading (J.Vac.Sci.Technology, Vol. 18, No. 1,
(See January/February, 1981, p. 70). Based on these conditions, research is continuing to obtain the best disc material. In particular, much of the research into materials for light absorbing or recording layers has focused on metals and chalcogenic materials such as tellurium, tellurium alloys, rhodium, bismuth, indium, lead, aluminum, platinum, nickel, titanium, and silver. . Of course, the most research has been done on tellurium and its alloys. Furthermore, much research has been carried out in the discovery of light-absorbing substances based on organic substances. The result is a metal/polymer composite or a dye/polymer composite. In the former, metal particles are dispersed in an organic polymeric medium. In the latter, dyes are dissolved or pigment particles are dispersed in an organic polymeric medium. The numerous patents relating to many dyes and dye/polymer dispersions are of great interest. The idea of using a thin layer of dye as an absorbing medium was first published in U.S. Patent No.
No. 4023185, No. 4097895, No. 4101907, No.
No. 4190843, No. 4218689, No. 4219826, No.
No. 4241355, No. 4242689 and No. 4315269. Other patents disclose the use of dye dispersions in organic polymeric media. For example, Becker, U.S. Pat. No. 3,314,073, describes dyed gelatin
The use of ink and Howe et al.
No. 4,360,908 discloses the use of (dialkylamino-benzylidene) ketone dyes dispersed in cellulose nitrate. US Pat. No. 3,723,121 to Hauser discloses a laser beam recording method using a colored thermochromic material that changes color when heated by the laser beam to be transparent to the laser beam. This material may be used as such or in the form of particles dispersed in a film-forming organic polymer such as polyvinyl alcohol and/or gelatin. Although in a different direction, Engler et al.
No. 4,360,583 discloses an optical recording method using ultraviolet exposure through a photomask. The light absorbing layer consists of a film containing functionally substituted tetraheterofulvalences and liquid halocarbons, which react with each other when exposed to light.
The photoreacted film is then solvent developed to form a light-absorbing image portion that is read out by a laser beam. Furthermore, polymeric materials having electrical conductivity in the semiconductor field are known. These are commonly used by doping to modify their electrical properties. Such materials are described in US Pat. No. 4,222,903. Despite much research and development in this field, as well as a large number of materials tested, the possibility of forming optically suitable recording layers with low production costs and high reliability has not yet been demonstrated. In particular, the problem of economically achieving good sensitivity, high signal-to-noise ratio and smooth surface properties remains unsolved. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a film-forming polymeric dye useful as a light absorbing layer in an optical recording element, which overcomes many of the disadvantages associated with such applications of dyes and dye polymer dispersions. More specifically, the present invention provides an aromatic polyamine and a didicarbonyl compound corresponding to the following general formula (a) in the presence of a strong protic acid; [In the formula, R 1 and R 5 are hydrogen, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, phenyl, aralkyl having 7 to 12 carbon atoms,
independently selected from the group consisting of alkaryl of 7 to 12 carbon atoms and cycloalkyl of 5 to 8 carbon atoms, or when R 1 and R 5 taken together are alkylene of 2 to 5 carbon atoms; , forming a ring having 5 to 8 carbon atoms as a whole, R 2 , R 3 and R 4 are hydrogen,
independently selected from the group consisting of alkyl having 1 to 3 carbon atoms and halogen, and x is 0 or 1 to 3
is an integer. A film-forming poly(conjugated polymethine type) dye is provided which is a polycondensation product of Detailed Description 1 Monomer The polymer of the present invention is obtained by a condensation reaction of the above-mentioned aromatic polyamine or a salt thereof and a dicarbonyl compound in an organic solvent in the presence of a strong acid. The term polyamine means an aromatic compound having at least two reactive amine groups. Color-forming aromatic polyamines are preferred. The highly chromogenic polymer obtained by this reaction has a highly conjugated polymethine-type chromogenic system as part of its main chain structure. Polymethine-type structures are sometimes referred to as iminium or amidinium ionic groups. Such groups are found in cyanine type dyes. The reaction and the resulting polymer are represented by the following reaction formula: Preferred polyamines include: p-phenylene diamine, 4,4-diaminobenzophenone, Solvent Green 3, Direct Black 22, 1,4-diaminoanthraquinone, Numethylene Blue N, Oil Blue N, Pararosaniline Base, Thionin, acid black 48, cresyl violet acetate, 4,4-diaminodiphenylamine,
Solvent Blue 59, N,N,N,N-Tetrakis(p-aminophenyl)-p-phenylenediamine, Acid Fuyucin, Acid Blue 161, Acid Blue 45, Acid Alizarin Violet N, Nigrosine, 2,7-Diamino-9 -Fluorenone, 3,6-diamino-
9-fluorenone, 3,6-diaminoacridine, substituted 6,6-diphenyl-6H-chromoeno[4,3-6]indole and dicarbonium
ionic salt, 3,6-diamino-9-hydroxyfluorene analog of triphenylmethane, 3,6-diamino-12-dimethylamino fluorene analog of triphenylmethane HCl. The absorption spectrum of the polymer can be varied to the wavelength of the writing and reading laser beams by selecting the respective aromatic polyamine sequences. Regarding the dicarbonyl component, x is 0 or 1,
The use of a component in which R 1 is -H is preferred in terms of reaction rate and economy. Therefore, the use of aliphatic dialdehydes such as malonaldehyde made from precursors such as bis(dimethyl acetal) is preferred. Other dicarbonyls that may be used include 1,2-cyclohexanedione, indan-1,3-dione, 1,3-cyclopentanedione and their 2-methyl derivatives. 2. Strong acid The third main component is a strong acid. Although in theory all strong acids can be used to carry out the polymerization reaction, in the present invention only very strong acids are suitable; other acids do not provide a sufficiently high molecular weight. Therefore, the term strong acid refers to protic acid having a PKa value of less than zero. Strong acids with a PKa of 5 or less are also preferred;
Even strong acids with a PKa of less than 10 can be used. Suitable strong acids are: Strong acid Pka HClO 4 −10 HI −10 H 2 SO 4 −10 (calculated) Aromatic sulfonic acid −7 HCl −7 FSO 3 H <−12 CF 3 SO 3 H <− 12 CF 3 CO 2 H 0 Fluorosulfonic acid and trifluoromethanesulfonic acid are particularly preferred. Although a strong acid is essential to the polymerization reaction, virtually any acid can be added when the condensation polymerization is complete to change the salt form. 3 Solvent In order to carry out the polycondensation reaction, it is necessary that the monomer and the resulting polymer be completely dissolved in the solvent medium. For this purpose, it is necessary to use highly polar neutral solvents, preferably those with a boiling point at atmospheric pressure below 150°C, more preferably below 200°C. Moderately volatile solvents are preferred since they can be removed by gently heating the reaction mixture or solution of the polymer to evaporate the solvent. Also, preferred are solvents that are soluble in water-soluble solvents, such as methanol and dimethyl ketone, so that the polymerization solvent can be removed by extraction. The preferred reaction solvent is dimethyl sulfoxide (DMSO),
N,N-dimethylformamide (DMF), hexamethylphosphoamide (HMPA), dimethylacetamide (DMAC) and n-methylpyrrolidone (NMP). 4. Method The polymerization reaction system is preferably heated to increase the reaction rate. The preferred operating temperature is about 180°C. However, temperatures below about 100°C can also be used for many reaction systems of this type. The time of the polymerization reaction is not critical, but must be sufficient to obtain film-forming properties of the polymer. The exact time to obtain good film formation will vary depending on the polymerization reaction system and reactants used. However, suitable operating ranges may be readily determined by those skilled in the art. To obtain adequate film-forming properties, the intrinsic viscosity of the polymer (in DMSO at 25 °C) must be at least
0.2, preferably at least 0.3. On the other hand, it is necessary that the molecular weight is not so high that it cannot be dissolved in the polymerization solvent. Therefore, the maximum intrinsic viscosity of the polymer of the present invention varies depending on the solvent used in the polymerization reaction. The term film-forming means that the polymeric dye is solid or semi-solid at room temperature and can be formed into a film by conventional coating or extrusion techniques. Marechal manufactures polymer dyes by condensation copolymerization
by Pure & Applied Chemistry, Volume 5,
1980, pp. 1923-1928 and “Polymeric Dyes
―Synthesis, Properries and Uses''.
Progress in Organics, October 1982 No. 251~
It was described on page 287. Additionally, Eslarger et al., U.S. Pat. No. 3,419,584, discloses condensation polymer salts of low molecular weight solutions of 4,4'-sulfonyldianiline compounds and dialdehydes, which are antimalarial and antileprosy agents. There is. Although the dianiline reaction is color-forming, the resulting polymer is liquid and not film-forming. The following terms are from Hackhs Chemical Dictionary
4th Edition, Mc Graw-Hill Book Company, New York, 1969, definition used: "Oxochrome" is a radical that enhances the color of a chromophore or develops color from a chromogen. "Bathochrome" is an organic radical that shifts the absorption spectrum of organic molecules toward the red. "Chromogen" is one of many colored organic substances.
It is a structural arrangement of atoms such that N=N-. In all cases, the use of equimolar amounts of monomers is preferred for the polymerization reaction. However, an excess of up to 10 mol % of the dicarbonyl compound can be used with the triamines and tetraamines. A small amount of protic acid is required as a catalyst for the polycondensation reaction. However, at least molar equivalents of acid are required to form a soluble polymer salt. Although water is not essential to the polymerization reaction, when using malonaldehyde (dimethyl acetal) as the dicarbonyl reactant,
The presence of at least molar equivalents of water for hydrolysis is preferred. Of course, the polymerization reaction is preferably carried out with all components thoroughly mixed. The polymer salts of the present invention can be treated with oxidants such as Ag, As, F6 to increase their ability to absorb light at longer wavelengths. It can also be treated with electron acceptor charge transfer complexes for similar increases in absorption capacity. Alternatively, stable charge transfer complexes are prepared using electron acceptors such as tetracyanoethylene (TCNE) or tetracyanoquinodimethane (TCNQ). In particular, 800-900nm for TCN
It shows a strong absorption band in the range of . Therefore, they are useful as near-infrared diode laser sources. The polymers of the present invention sometimes exhibit electrical conductivity in the semiconductor region, and they are chemically stable and have low toxicity. The invention is illustrated by the following examples. Examples 1-5 A. Polymerization The reaction forming the polymerized dye is the condensation of an aromatic diamine with 1,3-poropandialdehyde (malonaldehyde) to give a highly conjugated polymethylene-type color system, such as the one described below. : The absorption spectrum of this polymer can be changed to the wavelength of writing and reading lasers by changing the structure of the aromatic diamine. Polymers were produced that had absorption in the visible and infrared wavelength ranges. The aromatic diamines used in this reaction were listed above. The reaction is performed using dimethyl sulfoxide (DMSO), N,
It is carried out in N-dimethylformamide (DMF), N-methylpyrrolidone (NMP) or mixtures of these solvents. Higher molecular weights are obtained by leaving the product in solution. A small amount (1-25 g) of the aromatic diamine is dissolved in the solvent in a 500 ml resin kettle equipped with a N2 inlet and an agitator. After a N2 purge, malonaldehyde (same molar amount) is added. Malonaldehyde itself is very unstable, so it is added as bis(dimethyl acetal). Acetal (Aldrich, BP =183℃, n20D =
1.4081, d=0.997, flammable liquid) readily decomposes to aldehydes in the presence of acids. After the malonaldehyde is thoroughly mixed into the solution, add equimolar amounts of trifluoromethanesulfonic acid (CF 3 SO 3 H,
Aldrich, BP=163℃, n20D =1.327, d= 1.696 ,
(hygroscopic, corrosive) is added to the reaction mixture using a syringe. Soak the resin kettle in a steam bath for 4 to 48 hours. The viscosity of the reaction mixture increases as the reaction progresses. Often a gelatinous mixture is obtained. The amount of solvent is selected to obtain a 5-10% (by weight) reactant solution. The second method was used to control the release of malonaldehyde from the acetal during the reaction. In this method, the aromatic diamine and acid are combined in a solvent (usually
Dissolve in DMSO). Malonaldehyde bis(dimethyl acetal) is dissolved in up to 50 ml of solvent in a dropping funnel and added to the slurried, steam-heated reaction mixture over a period of up to 4 hours. Continue the reaction until polymerization occurs. In the examples below, all polymeric dyes were made by one of these methods. B. Purification The most research has been done on polymers () made from thionine () and malonaldehyde. Therefore, unless stated otherwise, the following description relates to this thionine-containing polymer. Thionin was purchased from Aldrich Chemical Co. as the acetate salt (94-97% purity). Chloride can also be used, but the resulting polymer is poorly soluble in dimethyl sulfoxide. If thionine acetate is used in the polymerization, the reaction mixture becomes a gelatinous mass after 16 hours. An interesting property of this polymer is that the gel liquefies rapidly when exposed to laboratory atmosphere (after the polymerization reaction under nitrogen).
Apparently dimethyl sulfoxide absorbs enough water to substantially reduce the viscosity of the mixture. Since gelation is due in part to electrostatic interactions between charged polymer chains, water blocks this interaction. The film-forming properties of the products were tested by placing a few drops of the reaction mixture on a glass slide and removing the solvent by gentle heating on a hot plate. A highly reflective film with a brown color was obtained. This film was brittle but adhered well to glass. Films kept in the oven (up to 125°C) for several months showed no significant loss in reflectivity or physical properties. The product contained impurities that were easily removed from the polymer by conventional aqueous extraction techniques. The polymer was produced by precipitation in distilled water. The reaction mixture (in DMSO) was poured into excess distilled water with stirring in a Waring blender. The solids were filtered off with suction, remixed and filtered again. This operation was continued until the filter was clean. After air drying,
The solid was soluble in concentrations of H 2 SO 4 but did not redissolve rapidly in DMSO. Redissolution required prolonged grinding in dilute solution. After resolventing all solids (4-6 weeks), the solution was filtered through a series of Willipore filters (10, 5, 1, 0.5 μm) or a 0.2 μm polyethylene transverse flow filter. Avoiding drying of the polymer prevents crosslinking and facilitates redissolution. Film Coating A Laser Film Formation Films were formed by spin coating on glass slides 2 inches wide and 3 inches long from purified and unpurified solutions in dimethyl sulfoxide. Film thickness is determined by solution viscosity (approximately 15 poise or less)
And by adjusting the rotation speed, it was easily changed in the range of 1 micron to several microns. Headway Research.Inc. model for all spin coaching
I used EC101-CB15 photoresist spinner. 1
More viscous liquids required rotation up to 3000 rpm to obtain micron uniform films. The film was dried with an infrared lamp while rotating. B Laser marking of polymer film Glass microscope slide (2 inch x
Samples for laser imaging were prepared by spin-coating a small portion of the DMSO/polymer solution onto a 3 inch x 1 mm sample. A polymer solution with a viscosity of 1 to 15 poise formed a film thickness of about 10 μm at 2000 to 3000 rpm. The film on glass is equipped with Ar+ power up to 33 mW and 5 mW, respectively, on the sample surface.
(488 nm) and HeNe (633 nm) pulsed lasers were used to test the write sensitivity and read ability. Place the sample on a computer-driven
A linear image (a typical pit) was formed by moving at a speed of 400 microns/second at intervals of 10 msec. Reading was performed at a reduced power (less than 1 mW) at the writing wavelength. The image was detected by the decrease in the intensity of the light reflected to the photodetector. The reflection of the polymer film surface was 5-15% and that of the image area was 0-5%. Representative results for several polymers are summarized in the table below:
【表】【table】
【表】
書き込み感度は非常に再現性があり、膜厚変化
によりほとんど影響されなかつた。サンプルの読
出しは100〜800μWに低減したレーザー出力の線
状ピツトの再走査により実施した。光検出器で集
められた反射光からの信号は画面上に表示し且つ
X―Yレコーダーにプリントアウトした。短いパ
ルス幅でさえも像のない部分と作像されたピツト
部分とは良好なコントラストをあたえた。読出し
感度もまた非常に再現性があつた。
サンプルの安定性をホツトステイジ マイクロ
スコープ上でテストした。室温で一連のピツトを
形成した後、加熱速度5℃/分にて種々の温度で
ピツトを試験した。サンプルを250℃に加熱し、
次に室温に冷却した時、ピツトは明瞭に見え損傷
を受けなかつた。熱処理による唯一の影響は昇温
した時のサンプル表面でのいくらかの物質の昇華
であつた。この物質は未反応芳香族ジアミンと思
われた。しかし、250℃でこの昇華がおこつた。
それにもかかわらず、熱処理後サンプルはまだ高
度な反射性を保持していた。
実施例 6
窒素雰囲気下で、75mlのジメチルホルムアミド
及び75mlのジメチルスルホキシドの溶液中に2.81
g(0.0094モル)の純4,4′―ジアミノジフエニ
ルアミン サルフエイト及び1.55g(0.0094モ
ル)のマロンアルデヒド ビス(ジメチルアセタ
ール)を含む反応系を準備した。水蒸気加熱(約
100℃)及び連続撹拌して溶解させた。完全な溶
解後、1.02g(0.0068モル)のトリフルオロメタ
ンスルホン酸を滴下し、次に0.45g(0.0045モ
ル)のフルオロスルホン酸を連続的に加熱及び撹
拌しながら添加した。30分後にサンプルを取り出
してガラススライド上で成形した。スライドをホ
ツトプレート(80℃)上で20分間加熱した。メタ
リツクグリーンのフイルムが形成され、ガラス
スライドから剥がされた。室温(23℃)及び相対
湿度0%でのこのフイルムの伝導度は1.1×
10-2ohm-1cm-1であつた。
実施例 7
6.00g(0.02モル)の純4,4′―ジアミノジフ
エニルアミン サルフエイト、3.313g(0.02モ
ル)のマロンアルデヒド ビス(ジメチルアセタ
ール)及び300mlのジメチルスルホキシドの混合
物を撹拌しながら100℃に撹拌した。完全に溶解
した後、2.188g(0.015モル)のトリフルオロメ
タンスルホン酸及びその後の0.978g(0.01モル)
のフルオロスルホン酸を滴下した。反応は窒素雰
囲気下2時間で完了した。この溶液をガラス ス
ライド上で成形してフイルム サンプルを形成し
た。スライドはホツト プレート(80℃)上で20
分加熱された。室温で測定したこのフイルムの伝
導度は1×10-2ohm-1cm-1であつた。
実施例 8
6.00g(0.02モル)の純4,4′―ジアミノジフ
エニルアミン サルフエイト、3.315g(0.02モ
ル)のマロンアルデヒド ビス(ジメチルアセタ
ール)及び200mlのジメチルスルホキシドの混合
物を準備した。これを窒素雰囲気下に撹拌しなが
ら、約100℃に水蒸気加熱して溶解した。完全に
溶解した後、加熱及び撹拌を続けながら2.42g
(0.024モル)のフルオロスルホン酸を滴下した。
2時間後、この溶液をガラス スライド上で成形
してフイルム サンプルを形成した。スライドは
ホツト プレート(80℃)上で20分加熱された。
メタリツクグリーンのフイルムが形成され、これ
はガラス スライドからはがすことができた。室
温(23℃)及び相対湿度0%で測定したこのフイ
ルムの伝導度は1.3×10-3ohm-1cm-1であつた。
実施例 9
1.00g(0.0034モル)の純4,4′―ジアミノジ
フエニルアミン サルフエイト、0.55g(0.0034
モル)のマロンアルデヒド ビス(ジメチルアセ
タール)及び75mlのジメチルスルホキシドの混合
物を撹拌下に100℃に加熱した。完全に溶解した
時、0.64g(0.0034モル)のパラ―トルエン ス
ルホン酸を滴下した。反応は窒素雰囲気下で1時
間実施した。フイルム サンプルを前記のごとく
製造した。室温での伝導度は5×10-4ohm-1cm-1
であつた。
実施例6〜9のフイルムは全て23℃及び0%相
対湿度で半導体領域の伝導度、例えば、
10-3ohm-1cm-1のオーダーを有する。本発明の染
料ポリマーの伝導性により、これらは電気的適
用、例えば、電磁干渉(EMI)保護及び静電気
制御のための伝動性物質のような適用に使用でき
る。EMIシールドとしては、繊維含有複合物は
電磁放射の放出または吸収を防ぐために回路用ハ
ウジングとして有用である。静電気制御のために
は、電気工業、爆発物工業、微細物質取り扱い工
業に必要な抗静電気的環境を提供するために、こ
の物質の繊維がパルス材、床材、ベンチトツプ、
布類などとして使用される。
実施例 10
更に別の染料ポリマーを合成した。窒素の導入
及び排出口、温度計、撹拌及び加熱マントルを備
えた500mlの樹脂ケトルにジメチルホルムアミド
(DMF)、肝臓毒素(liver toxin)、胚毒素
(embryotoxin)の溶液4〜24mlを加えた。12.6
g(0.0267モル)のN,N,N′,N′―テトラキ
ス(p―アミノフエニル)―p―フエニレンジア
ミン、4.4g(0.0267モル)のマロンアルデヒド
ビス(ジメチルアセタール)及び4.0g
(0.0267モル)のトリフルオロメタン スルホン
酸を撹拌しながら室温で添加した。混合物を撹拌
しながら24時間加熱(混合物上の蒸気温度70〜
100℃)した。赤色で粘稠な溶液が得られた。テ
フロン(商標)フルオロポリマーで裏打され圧縮
空気で作動するふいごポンプを使用し、
Membrana Inc.のDynasep Sampler I,0.2μm
―ポリプロピレン トランスバース フロウ フ
イルターを通して溶液をろ過した。ろ過溶液の粘
度はポリマーの分子量によつて2〜200cpの範囲
で変化した。約15ポイズまでの粘度を得るため
に、真空蒸留(0.20mmHg、50℃)またはDMF
での稀釈により溶液を濃縮することが可能であつ
た。このポリマーのフイルムの形での最大吸収は
475nmであつた。
実施例 11
実施例10と同一の方法により、類似のポリマー
を製造し及びろ過した。しかし、ろ過した溶液
に、DMFに溶解した過剰モルのオキシダント、
AgAsF6を添加した。AgAsF6/DMF溶液の添加
前、ろ過溶液の粘度は2cpであつた。この酸化さ
れたポリマー溶液から製造したフイルムの吸収ス
ペクトラムは830nmであつた。
実施例 12
実施例10と同一の方法により、類似のポリマー
を製造し及びろ過した。しかし、ろ過溶液に過剰
モルの7,7,8,8―テトラシアノキノンジメ
タン(TCNQ)を添加した。溶液は赤色から黄
緑色に変化した。実施例10に記載したように、溶
液粘度(ポリマーの分子量により2〜20cp)を
真空蒸留または稀釈により調整した。このポリマ
ーの溶液の最大吸収は830nmであつた。[Table] The writing sensitivity was very reproducible and was almost unaffected by changes in film thickness. Sample readout was performed by rescanning the linear pit with laser power reduced to 100-800 μW. The signal from the reflected light collected by the photodetector was displayed on a screen and printed out on an XY recorder. Even short pulse widths gave good contrast between the unimaged area and the imaged pit area. Readout sensitivity was also very reproducible. Sample stability was tested on a hot stage microscope. After forming a series of pits at room temperature, the pits were tested at various temperatures at a heating rate of 5°C/min. Heat the sample to 250℃,
When then cooled to room temperature, the pits were clearly visible and undamaged. The only effect of heat treatment was the sublimation of some material on the sample surface when the temperature was increased. This material appeared to be unreacted aromatic diamine. However, this sublimation occurred at 250°C.
Nevertheless, the samples still retained a high degree of reflectivity after heat treatment. Example 6 2.81 in a solution of 75 ml dimethylformamide and 75 ml dimethyl sulfoxide under nitrogen atmosphere.
A reaction system was prepared containing g (0.0094 mol) of pure 4,4'-diaminodiphenylamine sulfate and 1.55 g (0.0094 mol) of malonaldehyde bis(dimethylacetal). Steam heating (approx.
100°C) and continuous stirring to dissolve. After complete dissolution, 1.02 g (0.0068 mol) of trifluoromethanesulfonic acid was added dropwise, followed by 0.45 g (0.0045 mol) of fluorosulfonic acid with continuous heating and stirring. Samples were removed after 30 minutes and cast on glass slides. Slides were heated on a hot plate (80°C) for 20 minutes. A metallic green film is formed and the glass
Peeled off the slide. The conductivity of this film at room temperature (23°C) and 0% relative humidity is 1.1×
It was 10 -2 ohm -1 cm -1 . Example 7 A mixture of 6.00 g (0.02 mol) pure 4,4'-diaminodiphenylamine sulfate, 3.313 g (0.02 mol) malonaldehyde bis(dimethyl acetal) and 300 ml dimethyl sulfoxide is brought to 100° C. with stirring. Stirred. After complete dissolution, 2.188 g (0.015 mol) trifluoromethanesulfonic acid and then 0.978 g (0.01 mol)
of fluorosulfonic acid was added dropwise. The reaction was completed in 2 hours under nitrogen atmosphere. This solution was cast on a glass slide to form a film sample. Slides were placed on a hot plate (80°C) for 20 minutes.
It was heated for a minute. The conductivity of this film measured at room temperature was 1×10 -2 ohm -1 cm -1 . Example 8 A mixture of 6.00 g (0.02 moles) of pure 4,4'-diaminodiphenylamine sulfate, 3.315 g (0.02 moles) of malonaldehyde bis(dimethyl acetal) and 200 ml of dimethyl sulfoxide was prepared. This was heated with steam to about 100° C. while stirring under a nitrogen atmosphere to dissolve it. After completely dissolving, add 2.42g while continuing to heat and stir.
(0.024 mol) of fluorosulfonic acid was added dropwise.
After 2 hours, the solution was cast on a glass slide to form a film sample. Slides were heated on a hot plate (80°C) for 20 minutes.
A metallic green film was formed, which could be peeled off from the glass slide. The conductivity of this film measured at room temperature (23° C.) and 0% relative humidity was 1.3×10 −3 ohm −1 cm −1 . Example 9 1.00 g (0.0034 mol) of pure 4,4'-diaminodiphenylamine sulfate, 0.55 g (0.0034 mol)
A mixture of mol) of malonaldehyde bis(dimethyl acetal) and 75 ml of dimethyl sulfoxide was heated to 100° C. with stirring. When completely dissolved, 0.64 g (0.0034 mol) of para-toluene sulfonic acid was added dropwise. The reaction was carried out for 1 hour under nitrogen atmosphere. Film samples were prepared as described above. Conductivity at room temperature is 5×10 -4 ohm -1 cm -1
It was hot. The films of Examples 6-9 all have a conductivity of the semiconductor region at 23° C. and 0% relative humidity, e.g.
It has an order of 10 -3 ohm -1 cm -1 . The conductivity of the dye polymers of the present invention allows them to be used in electrical applications such as conductive materials for electromagnetic interference (EMI) protection and static electricity control. As an EMI shield, fiber-containing composites are useful as housings for circuits to prevent the emission or absorption of electromagnetic radiation. For static electricity control, fibers of this material are used in pulse materials, flooring, bench tops,
Used as cloth, etc. Example 10 Yet another dye polymer was synthesized. To a 500 ml resin kettle equipped with nitrogen inlet and outlet, thermometer, stirring and heating mantle was added 4-24 ml of dimethylformamide (DMF), liver toxin, embryotoxin solution. 12.6
g (0.0267 mol) of N,N,N',N'-tetrakis(p-aminophenyl)-p-phenylenediamine, 4.4 g (0.0267 mol) of malonaldehyde bis(dimethyl acetal) and 4.0 g
(0.0267 mol) of trifluoromethanesulfonic acid was added at room temperature with stirring. Heat the mixture for 24 hours with stirring (steam temperature above the mixture 70~
100℃). A red, viscous solution was obtained. Using a bellows pump lined with Teflon(TM) fluoropolymer and operated by compressed air,
Membrana Inc. Dynasep Sampler I, 0.2μm
-Filter the solution through a polypropylene transverse flow filter. The viscosity of the filtered solution varied from 2 to 200 cp depending on the molecular weight of the polymer. Vacuum distillation (0.20 mmHg, 50 °C) or DMF to obtain viscosities up to approximately 15 poise.
It was possible to concentrate the solution by dilution with . The maximum absorption of this polymer in film form is
It was 475nm. Example 11 A similar polymer was prepared and filtered by the same method as Example 10. However, in the filtered solution, molar excess of oxidant dissolved in DMF,
AgAsF6 was added. The viscosity of the filtered solution was 2 cp before addition of the AgAsF 6 /DMF solution. The absorption spectrum of the film produced from this oxidized polymer solution was 830 nm. Example 12 A similar polymer was prepared and filtered by the same method as Example 10. However, a molar excess of 7,7,8,8-tetracyanoquinone dimethane (TCNQ) was added to the filtered solution. The solution turned from red to yellow-green. Solution viscosity (2-20 cp depending on polymer molecular weight) was adjusted by vacuum distillation or dilution as described in Example 10. The maximum absorption of this polymer solution was at 830 nm.
Claims (1)
Ar―NH2(ここでArは芳香族基)で示される芳
香族ポリアミン及び下記一般式(a)に対応するジカ
ルボニル化合物; [式中、R1及びR5は水素、炭素数1〜4のア
ルキル、フエニル、炭素数7〜12のアラルキル、
炭素数7〜12のアルカリール及び炭素数5〜8の
シクロアルキルからなる群から独立的に選択さ
れ、またはR1及びR5が結合する場合は、炭素数
2〜5のアルキレンであり、従つて全体として炭
素数5〜8の環からなる群を形成し、R2,R3及
びR4は水素、炭素数1〜3のアルキル及びハロ
ゲンからなる群から独立的に選択され、及びxは
0または1〜3の整数である。]の重縮合生成物
であつて、下記一般式(b)で表わされ、ジメチルス
ルホキシド中25℃で測定された固有粘度が少なく
とも0.2であるフイルム形成性(共役ポリメチン
形)重合体染料ポリマー。 2 芳香族ポリアミンが発色性である、特許請求
の範囲第1項の染料ポリマー。 3 極性の強い中性溶媒中で形成される、特許請
求の範囲第1項の染料ポリマー。 4 芳香族ポリアミンがチオニンである、特許請
求の範囲第1項の染料ポリマー。 5 芳香族ポリアミンが、N,N,N′,N′―テ
トラキス―(p―アミノフエニル)―p―フエニ
レンジアミンである、特許請求の範囲第1項の染
料ポリマー。 6 xが0または1である特許請求の範囲第1項
の染料ポリマー。 7 xが0であり、R1ないしR5が水素である特
許請求の範囲第1項の染料ポリマー。 8 前記ポリマーが下記一般式を有するポリアゾ
メチン塩である、特許請求の範囲第1項の染料ポ
リマー。 9 強プロトン性酸の存在下での一般式NH2―
Ar―NH2(ここでArは芳香族基)で示される芳
香族ポリアミン及び下記一般式(a)に対応するジカ
ルボニル化合物; [式中、R1及びR5は水素、炭素数1〜4のア
ルキル、フエニル、炭素数7〜12のアラルキル、
炭素数7〜12のアルカリール及び炭素数5〜8の
シクロアルキルからなる群から独立的に選択さ
れ、またはR1及びR5が結合する場合は炭素数2
〜5のアルキレンであり、従つて全体として炭素
数5〜8の環を形成し、R2,R3及びR4は水素、
炭素数1〜3のアルキル及びハロゲンからなる群
から独立的に選択され、及びxは0または1〜3
の整数である。]の重縮合生成物であるフイルム
形成性(共役ポリメチン型)重合体染料ポリマー
の製造方法であつて、芳香族ポリアミンまたはそ
の塩及び少なくともモル当量のジカルボニル化合
物を極性の強い中性溶媒に溶解し、これに芳香族
ポリアミンのモル当り少なくとも1モルの強酸を
添加する下記一般式(b)で表わされ、ジメチルスル
ホキシド中25℃で測定された固有粘度が少なくと
も0.2である重合体染料ポリマーの製造方法。 10 強酸は、過塩素酸、フルオロスルホン酸、
トリフルオロメタンスルホン酸、p―トルエンス
ルホン酸及びヨウ化水素酸からなる群から選択さ
れる、特許請求の範囲第9項の方法。 11 溶媒は、ジメチルホルムアミド、ジメチル
アセタミド、ジメチルスルホキシド、N―メチル
ピロリドン及びこれらの混合物からなる群から選
択される、特許請求の範囲第9項の方法。 12 上記ポリマーが下記一般式を有するポリア
ゾメチン塩であり、 [式中、HXは酸または酸の混合物である。] 4,4′ジアミノジフエニルアミンまたはその塩
及びマロンアルデヒドビス(ジメチルアセター
ル)を前者のモル当り少なくとも約1モルの強酸
を添加する、特許請求の範囲第9項の方法。[Claims] 1 General formula NH 2 - in the presence of a strong protic acid
An aromatic polyamine represented by Ar—NH 2 (where Ar is an aromatic group) and a dicarbonyl compound corresponding to the following general formula (a); [In the formula, R 1 and R 5 are hydrogen, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, phenyl, aralkyl having 7 to 12 carbon atoms,
independently selected from the group consisting of alkaryl having 7 to 12 carbon atoms and cycloalkyl having 5 to 8 carbon atoms, or when R 1 and R 5 are combined, it is alkylene having 2 to 5 carbon atoms; taken together to form a group consisting of rings of 5 to 8 carbon atoms, R 2 , R 3 and R 4 are independently selected from the group consisting of hydrogen, alkyl of 1 to 3 carbon atoms and halogen, and x is It is 0 or an integer from 1 to 3. A film-forming (conjugated polymethine type) polymeric dye polymer which is a polycondensation product of the formula (b) below and has an intrinsic viscosity of at least 0.2 as measured in dimethyl sulfoxide at 25°C. 2. The dye polymer according to claim 1, wherein the aromatic polyamine is color-forming. 3. The dye polymer according to claim 1, which is formed in a highly polar neutral solvent. 4. The dye polymer of claim 1, wherein the aromatic polyamine is thionine. 5. The dye polymer according to claim 1, wherein the aromatic polyamine is N,N,N',N'-tetrakis-(p-aminophenyl)-p-phenylenediamine. 6. The dye polymer of claim 1, wherein x is 0 or 1. 7. The dye polymer according to claim 1, wherein x is 0 and R 1 to R 5 are hydrogen. 8. The dye polymer of claim 1, wherein the polymer is a polyazomethine salt having the general formula: 9 General formula NH 2 - in the presence of a strong protic acid
An aromatic polyamine represented by Ar—NH 2 (where Ar is an aromatic group) and a dicarbonyl compound corresponding to the following general formula (a); [In the formula, R 1 and R 5 are hydrogen, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, phenyl, aralkyl having 7 to 12 carbon atoms,
independently selected from the group consisting of alkaryl having 7 to 12 carbon atoms and cycloalkyl having 5 to 8 carbon atoms, or 2 carbon atoms when R 1 and R 5 are combined;
~5 alkylene, thus forming a ring having 5 to 8 carbon atoms as a whole, R 2 , R 3 and R 4 are hydrogen,
independently selected from the group consisting of alkyl having 1 to 3 carbon atoms and halogen, and x is 0 or 1 to 3
is an integer. A process for producing a film-forming (conjugated polymethine type) polymer dye polymer which is a polycondensation product of and to which is added at least 1 mole of strong acid per mole of aromatic polyamine. Production method. 10 Strong acids include perchloric acid, fluorosulfonic acid,
10. The method of claim 9, wherein the acid is selected from the group consisting of trifluoromethanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, and hydroiodic acid. 11. The method of claim 9, wherein the solvent is selected from the group consisting of dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, and mixtures thereof. 12 The above polymer is a polyazomethine salt having the following general formula, [where HX is an acid or a mixture of acids. 10. The method of claim 9, wherein at least about 1 mole of strong acid is added per mole of 4,4' diaminodiphenylamine or its salt and malonaldehyde bis(dimethyl acetal).
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US51489083A | 1983-07-18 | 1983-07-18 | |
US514890 | 1983-07-18 | ||
US585107 | 1984-03-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS6038431A JPS6038431A (en) | 1985-02-28 |
JPH0231102B2 true JPH0231102B2 (en) | 1990-07-11 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59147730A Granted JPS6038431A (en) | 1983-07-18 | 1984-07-18 | Polymer dyeing polymer |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JPS6038431A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04113409U (en) * | 1991-03-22 | 1992-10-05 | 株式会社テージーケー | motor actuator potentiometer |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3872829B2 (en) * | 1995-08-30 | 2007-01-24 | 株式会社東芝 | Manufacturing method of colored thin film pattern |
KR20120110137A (en) * | 2010-02-18 | 2012-10-09 | 소켄 케미칼 앤드 엔지니어링 캄파니, 리미티드 | Novel polyazomethine |
-
1984
- 1984-07-18 JP JP59147730A patent/JPS6038431A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH04113409U (en) * | 1991-03-22 | 1992-10-05 | 株式会社テージーケー | motor actuator potentiometer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6038431A (en) | 1985-02-28 |
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