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蛍光法でみる高分子ゲルおよび高分子液晶のミクロ構造と相転移ダイナミックス

研究課題

研究課題/領域番号 08405060
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子構造物性(含繊維)
研究機関東京大学

研究代表者

堀江 一之  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10013690)

研究分担者 城田 秀明  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (00292780)
町田 真二郎  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20262032)
山下 俊  東京大学, 工学系研究科, 講師 (70210416)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
25,300千円 (直接経費: 25,300千円)
1998年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1997年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1996年度: 20,500千円 (直接経費: 20,500千円)
キーワード高分子液晶 / 高分子ゲル / 蛍光プローブ / ポリイソプロピルアクリルアミド / 重水素効果 / 水素結合 / ポリイミドゲル / ダイナミックス / 液晶 / 蛍光 / ミクロ構造 / 光学異方性 / ピコ秒分光
研究概要

本研究は、蛍光法により制限された運動性と相転移現象を示す高分子グルおよび高分子液晶系におけるミクロ構造とダイナミックスを明らかにし、その蛍光法を用いる方法論を確立することを目的として行われた。
具体的には、以下のような研究成果をあげることができた。
(1) 蛍光プローブを各種ポリアクリルアミドゲルおよびイソプロピルアクリルアミドゲルの側鎖に組み込み、相転移をおこしつつある各段階におけるゲルの分子鎖の蛍光スペクトルと偏光解消を測定して、ミクロなダイナミックスを明らかにした。また、溶媒にD_2Oを用い、H_2Oと比較して、水素結合がポリマーゲルの膨潤と収縮にはたしている役割を明らかにした。
(2) 剛直な主鎖をもつ芳香族ポリイミドを骨格として、なおかつ体積相転移を示す高分子ゲルの合成を行い、ポリイミドの耐熱性とゲルの機能を合わせもつ新しいタイプの機能性ゲルを実現した。
(3) ビフェニル基をもつ主鎖型高分子液晶や低分子液晶の高温液晶状態でのメゾゲン基間の配向のミクロ構造と相互作用の関係、液晶状態でのダイナミックスおよび液晶相間の相転移のダイナミックスを蛍光法により測定し、偏光照射の光学異方性測定やキラルスルホキシドの光反転反応による液晶の光制御と合わせて、制限された秩序領域での運動のモードを明らかにした。
(4) 蛍光法、特に蛍光偏光解消、エキシマー形成速度の過渡測定、クマリンを使ったストークスシフトの過渡測定などを、ナノスケールの構造をもった高分子系、低分子液晶系、逆ミセル系、などに応用し、蛍光法によるミクロ構造とダイナミックス測定の手法の確立とその特徴、蛍光測定で何がわかり何がわからないか、その有効性と限界を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] H.W.Huang,K.Horie: "Fluorescence Spectroscopy of Polymer Gels and Solids (Review)" Trends Polym.Sci.5・12. 407-414 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Horie,H.W.Huang,M.Sone,J.Watanabe: "Charge Transfer Interactions in Liquid Crystalline Polymers Probed by Fluorescence Spectroscopy (Review)" Macromol.Symp.116. 105-115 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shirota,N.Endo,K.Horie: "Volume Phase Transition of Polymer Gel in Water and Heavy Water" Chem.Phys.238. 487-494 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.He,T.Yamashita,K.Horie: "Preparation and Volume Change of Polyimide Gels" Macromol.Chem.Phys.199・6. 949-954 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.W.Huang,K.Horie,M.Tokita,J.Watanabe: "Fluorescence Study on Intermolecular Interactions between Mesogenic 4,4'-Biphenyldicarboxylate Moieties of Thermotropic Liquid-Crystalline Polyesters with 5 and 6 Methylene Units" Macromol.Chem.Phys.199・6. 1851-1858 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.W.Huang,K.Horie,M.Tokita,J.Watanabe: "Fluorescence Study on Intermolecular Complex Formation between Mesogenic Biphenyl Moieties of Main-chain Thermotropic Liquid-crystalline Polyesters with 7-18 Methylene Units" Polymer. 40. 3013-3023 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Horie (K.Honda ed.): "Functionality of Molecular Systems 2" Springer,Tokyo, 245 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Horie,H.W.Huang,M.Shimada: "Proceedings “Molecular Interactions and Time-Space Organization in Macromolecular Systems" (OUMS98)" Springer,Tokyo (印刷中),

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.W.Huang, K.Horie: "Fluorescence Spectroscopy of Polymer Gels and Solids (Review)" Trends Polym.Sci.5 (12). 407-414 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Horie, H.W.Huang, M.Sone, J.Watanabe: "Charge Transfer Interactions in Liquid Crystalline Polymers Probed by Fluorescence Spectroscopy (Review)" Macromol.Symp.116. 105-115 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shirota, N.Endo, K.Horie: "Volume Phase Transition of Polymer Gel in Water and Heavy Water" Chem.Phys.238. 487-494 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.He, T.Yamashita, K.Horie: "Preparation and Volume Change of Polyimide Gels" Macromol.Chem.Phys.199 (6). 949-954 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.W.Huang, K.Horie, M.Tokita, J.Watanabe: "Fluorescence Study on Intermolecular Interactions between Mesogenic 4,4'-Biphenyldicarboxylate Moieties of Thermotropic Liquid-Crystalline Polyesters with 5 and 6 Methylene Units" Macromol.Chem.Phys.199 (6). 1851-1858 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.W.Huang, K.Horie, M.Tokita, J.Watanabe: "Fluorescence Study on Intermolecular Complex Formation between Mesogenic Biphenyl Moieties of Main-chain Thermotropic Liquid-crystalline Polyesters with 7-18 Methylene Units" Polymer. 40. 3013-3023 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Horie (K.Honda ed.): "Functionality of Molecular Systems 2" Springer, Tokyo. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Horie, H.W.Huang, M.Shimada: "Proceedings "Molecular Interactions and Time-Space Organization in Macromolecular Systems" (OUMS98)" Springer, Tokyo. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shirota, N.Endo, K.Horie: "Volume Phase Transition of Polymer Gel in Water and Heavy Water" Chem.Phys.238. 487-494 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] J.He, T.Yamashita, K.Horie: "Preparation and Volume Change of Polyimide Gels" Macromol.Chem.Phys.199・6. 949-954 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.W.Huang, K.Horie, M.Tokita, J.Watanabe: "Fluorescence Study on Intermolecular Interactions between Mesogenic 4, 4'-Biphenyldicarboxylate Moieties of Thermotropic Liquid-Crystalline Polyesters with 5 and 6 Methylene Units" Macromol.Chem.Phys.199・6. 1851-1858 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.W.Huang, K.Horie, M.Tokita, J.Watanabe: "Fluorescence Study on Intermolecular Complex Formation between Mesogenic Biphenyl Moieties of Main-chain Thermotropic Liquid-crystalline Polyesters with 7-18 Methylene Units" Polymer. 40. 3013-3023 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.W.Huang, T.I.Kaneko, K.Horie, J.Watanabe: "Fluorescence Study on Intermolecular Complex Formation between Mesogenic Terphenyldiimide Moieties of a Thermotropic Liquid-crystalline Polymide" Polymer. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shirota, K.Horie: "Deuterium Isotope Effect on Swelling Process in Aqueous Polymer Gel" Chem.Phys.(印刷中).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Horie, H.W.Huang, M.Shimada: "Proceedings “Molecular Interactions and Time-Space Organization in Macromolecular Systems" (OUMS98)" Springer, Tokyo(印刷中),

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Q.Li, K.Horie, R.Yokota: "Absorption and Fluorescence Spectra and Thermal Properties of Novel Transparent polyimides" J.Photopolymer Sci.Tech.10. 49-54 (1991)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tsuneda, T.Endo, K.Saito, K.Sugita, K.Horie, et al.: "Local Mobility of Polymer Chain Grafted onto Polyethylene Monitored by Fluorescence Depolarization" Chem.Phys.Lett.275. 203-210 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tsuneda, T.Endo, K.Saito, K.Sugita, K.Horie, et al.: "Fluorescence Study on Conformational Change of Polymer Chain Grafied onto Polyethylene" Macromolecules. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] J.He, T.Yamashiata, K.Horie: "Preparation and Volume Change of Polyimide Gels" Macromol.Chem.Phys.(印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.W.Huang, K.Horie, M.Tokita, J.Watanabe: "Fluorescence Study on Intermolecular Interactions between Mesogenic 4,4'-Biphenyl-dicarboxytate Moieties of Thermotropic Liquid-Crystalline Polyesters (BB-n,n=5,6)" Macromol.Chem.Phys.(印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.W.Huang, K.Horie: "Fluorescence Spectroscopy of Polymer Gels and Solids" Trends Polym.Sci.5. 407-414 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.W.Huang,K.Horie,T.Yamashita,et al.: "Fluorescence Study on Intermolecular Interaction between Mesogenic Biphenyl Moieties of a Thermotropic Liquid-Crystalline Polyester(PB-10)" Mactomolecules. 29. 3485-3490 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takahashi,K.Horie,T.Yamashita,M.Sone,et al.: "Fluorescence Study on a Thermotropic Liquid Crystal:Bis(p-hexyloxyphenyl)terephthalate" Liquid Crystals. 21. 505-510 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takahashi,K.Horie,T.Yamashita,S.Machida,et al.: "Fluorescence Study of the Microstructure of a Lyotropic Liquid-Crystalline Polyester Substituted with Sulfonate and Nitro Groups" Macromol.Chem.Phys.197. 2703-2712 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Horie,H.Huang,M.Sone,J.Watanabe: "Charge Transfer Interactions in Liquid Crystalline Polymers Probed by Fluorescence Spectroscopy" Macromol.Symp.,in press. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Horie,H.Huang: "Fluorescence Study on Dynamics of Liquid Crystalline Polymers" Macromol.Symp.,. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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