2018 Fiscal Year Research-status Report

Photo-responsive structural color on self assembly of giant block copolymer

Research Project

Project/Area Number	18K05238
Research Institution	Kumamoto University
Principal Investigator	金善南熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (00612532)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	構造色 / ブロック共重合体 / アゾベンゼン
Outline of Annual Research Achievements	周期的な微細構造に由来する構造色を種々の機能材料へ応用する試みが盛んに行われており、周期性を持った微細構造を如何に精密に制御して作製するかが重要な課題となっている。本研究では、ブロック共重合体（BCP）のミクロ相分離による自発型周期構造体に注目し、そのブロック共重合体に光応答性のアゾベンゼンを組み込むことで、光により構造色を制御可能な機能性高分子フィルムを開発することを目的としている。本年度は次の2つのアプローチにより、巨大分子量のBCPの重合条件を検討した。アプローチ１として、アゾベンゼン基を有する高分子の重合反応性が低いことを考量して、アルキン基を有するBCPとアジド末端のアゾベンゼン基を合成した。分子量３０万のBCPが得られ、クリック反応によりアゾベンゼン基（３３％）を導入した。また、アプローチ２として、銅ワイヤーを触媒として添加したリビングラジカル重合法を試した。１０万以上の高分子量のアゾベンゼン高分子が得られた。この結果により、アゾベンゼン基を有する両親媒性BCPを作製において、合成ステップを減らすことができと期待する。これらの結果により、アゾベンゼン基を導入した高分子量のBCP合成法を確立することができ、本研究の目的を達成するための第１段階がほぼクリアーできたと考えられる。また、高分子量のアゾベンゼン高分子が得られる新しいアプローチにより、材料設計ステップが当初の計画より単純化した。今後は、アゾベンゼン基の導入量及び重合度制御により、周期構造体の形成、構造色の発現について検討を行い、本研究の目的を達成する。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 周期的な微細構造に由来する構造色を種々の機能材料へ応用する試みが盛んに行われており、周期性を持った微細構造を如何に精密に制御して作製するかが重要な課題となっている。本研究では、ブロック共重合体（BCP）のミクロ相分離による自発型周期構造体に注目し、そのブロック共重合体に光応答性のアゾベンゼンを組み込むことで、光により構造色を制御可能な機能性高分子フィルムを開発することを目的としている。本年度は次の2つのアプローチにより、巨大分子量のBCPの重合条件を検討した。アプローチ１として、アゾベンゼン基を有する高分子の重合反応性が低いことを考量して、アルキン基を有するブロック共重合体とアジド末端のアゾベンゼン基を合成した。また、アプローチ２として、銅ワイヤーを触媒として添加したリビングラジカル重合法を試した。１０万以上の高分子量のアゾベンゼン高分子が得られた。これらの結果により、アゾベンゼン基を導入した高分子量のBCP合成法を確立することができ、本研究の目的を達成するための第１段階がほぼクリアーできたと考えられる。
Strategy for Future Research Activity	アゾベンゼン基の導入量及び重合度制御により、周期構造体の形成、構造色の発現について検討を行う。
Causes of Carryover	所用のため学会に参加できず、当初に計上した旅費が執行できなかった。また、翌年度に計上物品費が少ないため、次年度の物品費に当てる予定である。