高分子固体中のフォトクロミック分子に及ぼす炭酸ガスパルスレーザー照射効果

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炭酸ガスレーザーを代表的な汎用高分子であるポリメチルメタアクリレート(PMMA)に照射を行うと、短時間に高温状態となる。これは振動励起された分子が多光子吸収を起こしている為である。この多光子励起と温度上昇とは密接に関係する。フルーエンスと分子量の異なるPMMAとの関係を調べた結果、高分子量程容易に分解切断が起こり低分子量では分解切断が比較的小さい。この原因は重合開始剤に依存してPMMA中の不飽和末端や鎖中の頭-頭結合等の弱結合の存在による事が明らかになった。これらの結果は定常加熱法の結果と比較し論じた。スピロピラン化合物は300mm附近の光照射により着色する。これはスピロピラン型(SP)からメロシアニン型(MC)に変化する結果で熱又は光によりMC→SPへと消色する。この反応は平面から直交型への変化が起こり、周囲の環境に影響される。SP分子の8'の位置に液晶性メソーゲン基としてp-n-オクチルベンゾエートを有する化合物を合成し側鎖の効果について調べた。この化合物はDSCによる測定では液晶性は認められなかつた。この化合物のベンゼン・四塩化炭素溶液やポリスチレンフィルム中で分散させた場合の光照射による565及び607mmのMC→SPへの反応速度は一次の反応速度次数を示した。液晶性を側鎖にもつ化合物の反応速度定数は最も小さく、側鎖の効果が明らかとなった。さらに、高分子の側鎖にスピロピラン分子を有する化合物として、インドノスピロピラン置換メタクリル酸をエステルとメタアクリル酸メチルとの1:99の共重合組成を有し、重合度の異なる4種のポリマーを重合した。インドノスピロピラン置換メタアクリレートは1、3、3^1-トリメチル-6^1-ニトロ-8^1-メタアクリロキシメチルベンズスピロピランである。これらの化合物の溶液及び固体フィルムでの光照射により生ずるMCの消色反応速度を渦度吸収スペクトルの測定から求め比較しその解析を行った。