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不均一光重合で誘起される液晶/高分子メゾ相分離と自律配向形成の機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K05257
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

垣内田 洋  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 構造材料研究部門, 主任研究員 (40343660)

研究分担者 吉村 和記  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 審議役 (50358347)
連携研究者 小林 英一  佐賀県地域産業支援センター九州シンクロトロン光研究センター, 主任研究員 (80319376)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード高分子ネットワーク液晶 / 光重合誘起相分離 / 不均一露光 / ネマチック-等方相転移 / 配向秩序 / ホログラフィック素子 / 熱応答型調光窓 / スマートウィンドウ / 高分子分散液晶 / 反応性メソゲン / 光散乱 / 分子配向秩序 / 相分離ドメイン / 液晶高分子 / 配向秩序転移 / サーモトロピック / 自己組織化 / 相転移
研究成果の概要

我々は、一回限りの不均一露光法で、液晶(LC)/モノマー混合系を空間的に異なる速度で強制重合させて光重合誘起相分離(PPIPS)を引き起こし、均一照射では誘起され難い、様々なメゾスケール相分離構造を有する高分子ネットワーク液晶(PNLC)を開発した。そして、液晶凝集ドメイン形状および滴内部の配向分布と散乱特性との関係を偏光顕微観察や散乱プロファイル観測により解析し、光シミュレーションと対比させ、液晶分子の自律配向の機構を探った。本研究により様々な配向分布の作製技術を見出す知見が得られ、応用面では、我々がこれまで進めてきた熱応答型PNLC調光素子の性能向上と大面積化の技術に繋げた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Reverse-mode thermoresponsive light attenuators produced by optical anisotropic composites of nematic liquid crystals and reactive mesogens2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kakiuchida and Akifumi Ogiwara
    • 雑誌名

      Optical Materials

      巻: 78 ページ: 273-278

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2018.01.046

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple Bragg Diffractions with Different Wavelengths and Polarizations Composed of Liquid Crystal/Polymer Periodic Phases2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kakiuchida, Akifumi Ogiwara,and Akihiko Matsuyama
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 2 号: 9 ページ: 6081-6090

    • DOI

      10.1021/acsomega.7b01149

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thermal modulation of selective transmittance spectra by combination of cholesteric liquid crystal cells2016

    • 著者名/発表者名
      Akifumi Ogiwara, Hiroshi Kakiuchida
    • 雑誌名

      Proc. of SPIE

      巻: 9940 ページ: 99401I-99401I

    • DOI

      10.1117/12.2237090

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermally tunable light filter composed of cholesteric liquid crystals with different temperature dependence2016

    • 著者名/発表者名
      Akifumi Ogiwara, Hiroshi Kakiuchida
    • 雑誌名

      Sol. Energy Mater. Sol. Cells.

      巻: 157 ページ: 250-258

    • DOI

      10.1016/j.solmat.2016.05.039

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Thermoresponsive light scattering from meso-scale composites of liquid crystals and reactive mesogens2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kakiuchida, Akihiko Matsuyama, Eiichi Kobayashi, and Akifumi Ogiwara
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液晶/反応性メソゲンのメゾ相分離構造の形成と光散乱の温度特性2018

    • 著者名/発表者名
      垣内田洋、荻原昭文
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 官能基数の少ないモノマーで作製したHPDLCの回折特性2017

    • 著者名/発表者名
      垣内田洋、荻原昭文、松山明彦
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Photo-polymerization induced phase separation to fabricate elaborate Bragg diffractors composed of liquid crystal and polymer phases2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kakiuchida and A. Ogiwara
    • 学会等名
      RadTech Asia 2016
    • 発表場所
      Hilton Tokyo Odaiba
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液晶材料を使った次世代型建築窓材2016

    • 著者名/発表者名
      垣内田洋、荻原昭文
    • 学会等名
      日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      大阪工業大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermo-operated optical attenuators using polymer dispersed liquid crystals for smart windows2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kakiuchida, E. Kobayashi, and A. Ogiwara
    • 学会等名
      26th International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      Kent State University (Ohio, USA)
    • 年月日
      2016-07-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Various polarized Bragg diffractive devices with holographic polymer dispersed liquid crystals produced by one-step interferential exposure2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kakiuchida, A. Matsuyama, and A. Ogiwara
    • 学会等名
      26th International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      Kent State University (Ohio, USA)
    • 年月日
      2016-07-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Orientation (dis)ordering of liquid crystal/reactive mesogen mixture in photo-polymerization induced phase separation2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kakiuchida, E. Kobayashi, and A. Ogiwara
    • 学会等名
      The 8th Japanese-Italian Liquid Crystal Workshop (JILCW2016)
    • 発表場所
      Kyoto International Conference House (Kokoka)
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光重合による液晶/高分子の相分離および配向秩序形成の制御2016

    • 著者名/発表者名
      垣内田洋
    • 学会等名
      ラドテック研究会講演会
    • 発表場所
      東京理科大学神楽坂キャンパス
    • 年月日
      2016-04-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 一回のホログラフィック露光で作製した高分子分散液晶による偏光制御型の波長切換え素子2016

    • 著者名/発表者名
      垣内田洋、荻原昭文
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Photo-polymerization induced phase separation and orientation ordering of liquid crystal/reactive mesogen: toward thermo-operated optical attenuators2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kakiuchida, Kazuki Yoshimura and Akifumi Ogiwara
    • 学会等名
      Photopolymerization Fundamentals 2015
    • 発表場所
      Boulder, Colorado, US
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液晶/高分子の光重合メゾ相分離および配向秩序形成と熱応答型調光素子への展開2015

    • 著者名/発表者名
      垣内田洋、吉村和記、荻原昭文
    • 学会等名
      2015年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      東京工業大学すずかけキャンパス
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] 液晶のスマートウィンドウへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      垣内田洋、荻原昭文
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      日本液晶学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 液晶と高分子の複合材料による遮熱制御材料の開発2016

    • 著者名/発表者名
      垣内田洋
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      化学工学誌
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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