自己組織性を有する導電性高分子の構築とその特性化に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07651088
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 小出 直之 東京理科大学, 理学部化学科, 教授 (30084346)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 滋 東京理科大学, 理学部, 助手 (90256660)
• Keywords: 側鎖型液晶高分子 / 導電性高分子 / ポリチオフェン / メソゲン基 / 蛍光 / 自己組織性 / アリーレンエチニレン

Research Abstract

本研究は高機能性高分子材料の開発のために導電性ポリマーとして主鎖にチオフェン環およびベンゼン環を含むアリーレンエチニレンタイプのポリマー(PAE)を合成した。ここで、チオフェン環の側鎖末端にはいずれもメソゲン基を導入し、ベンゼン環の側鎖については無置換のもの、アルキル鎖のみを導入したもの、側鎖末端にメソゲン基を導入したものを合成した。さらに主鎖のアリール基がチオフェン環のみで構成されたチエニレンエチニレンタイプのポリマーも合成した。得られたポリマーについては、DSC測定、偏光顕微鏡観察、X線回折測定を行い、液晶性を検討した。チオフェン環の3-位に極性メソゲン基を有する側鎖型液晶高分子は溶融・溶解性に優れて、しかも配向処理を行ったポリマーは導電率が2桁ほど増加した。さらに、光応答部位をメソゲン基に組み込んだポリチオフェンは異性化に伴って導電率が変化することが確認され、導電性液晶フォトニックス材料への道が開けた。主鎖のベンゼン環の側鎖末端にメソゲン基を導入したPAEのポリマーは他のポリマーに比べ液晶相発現温度範囲が向上し、主鎖にベンゼン環を導入することでチェニレンエチニレンタイプのポリマーより液晶相発現温度範囲が向上した。メソゲン基としてメトキシビフェニルを用いたチエニレンエチニレンタイプのポリマーはスメクチック相を発現し、シアノビフェニルとメトキシビフェニルを交互に導入することでさらに凝集構造がよくなった。UV測定では400nm以上に主鎖のπ-π^*の遷移に由来するピークが観察され、π-π^*共役が発達していることが確認できた。また、いずれのポリマーもUV光を照射することで蛍光を発した。

Research Products

• [Publications] N.Moriya,N.Koide: "Liquid Crystalline and Conductive Behavior of Polythiophene Containing Mesogenic Group at the 3-position of Thiophene Ring" Reports on Progress in Polymer Physics in Japan. 38. 199-203 (1995)
• [Publications] Y.Watanabe,N.Koide: "Thermal and Optical Properties of Liquid Crystalline Polyaryleneethynylene Type Polymers" Reports on Progress in Polymer Physics in Japan. 39. (1996)
• [Publications] Y.Watanabe, N.Koide: "Liquid Crystals for Advanced Technologies" S. H. Chen, T. J. Bunning, W. Hawthorne, N. Koide, T. Kajiyama(Materials Research society), (1996)