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高分子高密度ブラシの自己集合形成手法の構築とその応用

Research Project

Project/Area Number 18J15276
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Polymer chemistry
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

向井 孝次  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords高分子ブラシ / 表面偏析 / 自己集合 / 光配向
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、液晶性高分子の自己集合と表面偏析を利用し、液晶性ブロック共重合体を高分子基材に少量添加して加熱することで、高分子高密度ブラシ(以下、高分子ブラシ)を自己集合的に形成する手法を提案するものである。これまでの研究において、表面開始リビング重合で合成的に得られる高分子ブラシと同様の構造が、本手法の溶液キャストプロセスで極めて簡便な作製できることを明らかにしている。この高分子ブラシは、高分子末端が基盤に固定化されたこれまでのものと異なり、液晶性高分子の協同的な運動性、相転移変化や集合作用により動的に構造制御可能な新しい高分子ブラシである。
30年度は、本研究が提案する高分子ブラシの特徴であるブラシ鎖末端が高分子基板表面で動きうるという特徴に着目し、「1.高分子表面に自己集合する液晶ブロック共重合体のブラシ形成プロセスの考察」および「2.液晶性高分子ブラシの高分子賦形構造表面への導入と液晶光配向機能膜への応用」を遂行した。
研究1は、既報で示した液晶性高分子ブラシの形成過程を詳細に考察し、高分子膜表面で自己集合するブラシの制御因子を明らかにした。その結果を踏まえて高分子ブラシをパターン化することに成功し、高分子膜上で動的に高分子ブラシ構造を操作・組織化できる新たな高分子表面技術を提案した。
研究2では、液晶性ブロック共重合体の表面偏析手法を、自己組織化によるハニカム構造形成プロセスに展開し、複雑な形状の高分子成形体表面にも高分子ブラシ構造を導入できる新たな手法を示した。また、ブロック共重合体に光応答性液晶を用いることで、多孔体表面に形成する高分子ブラシが低分子液晶の配向を制御する光コマンド層として機能することを明らかにした。この光応答ブラシ層が有するコマンドシステムは、コレステリック液晶マイクロ液滴のレーザー発振材料への応用として展開が期待でき、現在関連研究が進行中である。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] A High-Density Azobenzene Side Chain Polymer Brush for Azimuthal and Zenithal Orientational Photoswitching of a Nematic Liquid Crystal2019

    • Author(s)
      Mukai Koji、Imai Kenjiro、Hara Mitsuo、Nagano Shusaku、Seki Takahiro
    • Journal Title

      ChemPhotoChem

      Volume: 3 Issue: 6 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1002/cptc.201800234

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 脱濡れした液晶性ブロック共重合体が高分子表面で形成するポリマーブラシ構造2018

    • Author(s)
      向井孝次 原光生 永野修作 関隆広
    • Organizer
      第67回高分子学会年次会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 自己集合形成する液晶性高分子高密度ブラシ膜の高分子賦形構造表面への導入2018

    • Author(s)
      向井孝次 原光生 永野修作 藪浩 関隆広
    • Organizer
      第67回高分子討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] High-density polymer brush formation via surface segregation and self-assembly of liquid-crystalline block copolymer2018

    • Author(s)
      Koji Mukai Mitsuo Hara Shusaku Nagano Takahiro Seki
    • Organizer
      3rd International Conference on Photoalignment and Photopatterning in Soft Materials
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High-density polymer brush formation by surface segregation and self-assembly of liquid-crystalline block copolymer2018

    • Author(s)
      Koji Mukai Mitsuo Hara Shusaku Nagano Takahiro Seki
    • Organizer
      27th International Liquid Crystal Conference (ILCC2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High-density polymer brushes via surface segregation of liquid-crystalline azobenzene block copolymers2018

    • Author(s)
      Koji Mukai Mitsuo Hara Shusaku Nagano Takahiro Seki
    • Organizer
      2018 KJF International Conference on Organic materials for Electronics and Photonics
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Formation of a self-assembled liquid-crystalline polymer brush structure in micro-fabricated polymer film2018

    • Author(s)
      Koji Mukai Mitsuo Hara Shusaku Nagano Hiroshi Yabu Takahiro Seki
    • Organizer
      28th Annual Meeting of MRS-Japan 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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