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Development of novel photonic crystals by using brush hyperbranched block copolymers

Research Project

Project/Area Number 18K14277
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 35010:Polymer chemistry-related
Research InstitutionKanagawa University

Principal Investigator

Ohta Yoshihiro  神奈川大学, 工学部, 助教 (90625617)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsハイパーブランチポリマー / 連鎖縮合重合 / 開環メタセシス重合 / ブラシブロック共重合体 / ブラシポリマー / フォトニック結晶
Outline of Final Research Achievements

Brush block copolymers consisting of well-defined hyperbranched polyamide (HBPA) and polystyrene (PSt) side chains were synthesized by means of ring-opening metathesis polymerization (ROMP) of endo-norbornene imide HBPA macromonomer, which was obtained by chain-growth condensation polymerization of AB2 monomer with initiator, followed by end-functionalization, and endo-norbornene imide PSt macromonomer, prepared by atom transfer radical polymerization of styrene with norbornene imide initiator. The small angle X-ray scattering (SAXS) profile indicated that the obtained brush block copolymer showed lamellar structure with d-spacing of 44 nm.
Furthermore, ROMP of exo-norbornene imide HBPA macromonomer, which was higher reactivity than endo-norbornene imide one, afforded brush block copolymer with higher degree of polymerization in comparison with product obtained by ROMP of corresponding endo-norbornene imide macromonomer.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

フォトニック結晶は異なる屈折率を持つ交互層(ラメラ構造)で構成され、ブロック共重合体を自己組織化することで得られますが、長波長領域にいくほど反射光のピークはブロードになり、ピーク強度も弱くなります。これはブロック共重合体の分子量が高くなると、ポリマー鎖の絡み合いの影響でラメラ構造の秩序性が失われていくためと考えられます。そこで本研究では、ポリマー鎖の絡み合いを抑制して長波長領域の光を効率的に反射するフォトニック結晶をつくるために、側鎖にハイパーブランチポリアミドを導入したブラシブロック共重合体の合成法を確立しました。今後、このブラシブロック共重合体のフォトニック結晶への展開が期待されます。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (58 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (51 results) (of which Int'l Joint Research: 16 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

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    • Author(s)
      Okabayashi Ryouichi、Ohta Yoshihiro、Yokozawa Tsutomu
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 52 Issue: 3 Pages: 1125-1133

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      Volume: 31 Issue: 4 Pages: 467-472

    • DOI

      10.2494/photopolymer.31.467

    • NAID

      130007481476

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • Year and Date
      2018-06-25
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  • [Presentation] Synthesis of cyclic polyphenylenes grafted with various polymers2018

    • Author(s)
      T. Kimura, H. Sugita, Y. Ohta, T. Yokozawa
    • Organizer
      International Polymer Conference 2018 (IPC 2018)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis of well-defined hyperbranched and linear poly(thienylene-phenylene)s by catalyst-transfer condensation polymerization of AB2 and AB monomers and investigation of their optical properties2018

    • Author(s)
      T. Hirota, Y. Ohta, T. Yokozawa
    • Organizer
      International Polymer Conference 2018 (IPC 2018)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Unstoichiometric cyclic condensation polymerization of phenylene and acceptor monomers by means of Suzuki-Miyaura coupling2018

    • Author(s)
      H. Sugita, T. Kamigawara, Y. Ohta, T. Yokozawa
    • Organizer
      International Polymer Conference 2018 (IPC 2018)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 環状高分子の合成と機能発現 第Ⅲ編 設計・合成 (環状高分子) 第 7 章 分子内触媒移動を利用する環状高分子の合成2018

    • Author(s)
      杉田 一, 太田佳宏, 横澤 勉 (手塚育志監修)
    • Total Pages
      336
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Remarks] 当研究室の業績と論文

    • URL

      http://apchem2.kanagawa-u.ac.jp/yokozawalab/frame.html

    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-02-19  

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