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硫黄の相互作用を利用した新しい液晶性高分子群の創製と偏光素子への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K14493
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 高分子化学
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

荒川 優樹  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30757365)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード液晶性高分子 / 硫黄 / チオエーテル / 偏光材料 / 複屈折 / アルキルチオ基 / 光学素子 / 高分子 / 液晶 / 偏光
研究成果の概要

ビスフェニルベンゾエートおよびビストランの硫黄系類縁体構造を側鎖および主鎖に導入した新しい液晶性高分子の合成、相転移挙動、液晶相構造および光学特性の評価を行った。それら分子構造を側鎖に導入した高分子は酸素系類縁体と比較して、隣接分子間距離の接近、液晶相中における分子のチルト角の減少、結晶化など、特徴的な相転移挙動を示すことがわかった。また、光重合系のモノマーを合成し、それらの一軸配向状態における光架橋反応により、液晶相の一軸配向を固定したフィルムの作製に成功した。主鎖型高分子も液晶相を形成し、室温ではガラス化することがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

分極率の高いチオエーテルをリンカーとする液晶性高分子は、位相差フィルムなどへの応用を指向した高複屈折性材料に適した分子設計の一つであると考えられるものの、これまでに液晶性高分子における研究例は極めて少なく、それらの液晶性や光学特性は明らかになっていない。本研究では、様々な液晶分子構造をチオエーテル鎖で連結した側鎖型および主鎖型高分子を合成し、それらの相転移挙動、液晶相構造、および光学特性の評価を行った。従来の炭素や酸素系と比較して特異な液晶相構造を示すことや、優れた光学特性を有することが明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Twist-bend nematic liquid crystals based on thioether linkage2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Arakawa, Kenta Komatsu and Hideto Tsuji
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry

      巻: 43 号: 17 ページ: 6786-6793

    • DOI

      10.1039/c8nj06456c

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramolecular hydrogen-bonded liquid crystals based on 4-n-alkylthiobenzoic acids and 4,4'-bipyridine: Their mesomorphic behavior with comparative study including alkyl and alkoxy counterparts2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Arakawa, Yukito Sasaki and Hideto Tsuji
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids

      巻: 280 ページ: 153-159

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2019.01.119

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 次世代の光学材料を指向した高複屈折性液晶の開発2018

    • 著者名/発表者名
      Arakawa Yuki、Konishi Gen-ichi
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 76 号: 10 ページ: 1076-1085

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.76.1076

    • NAID

      130007496415

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 年月日
      2018-10-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] チオエーテル結合をリンカーとする液晶性棒状分子の合成と機能2018

    • 著者名/発表者名
      荒川優樹
    • 学会等名
      第49回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis, phase transitions and birefringence for alkylthio-containing rod-like mesogens2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Arakawa
    • 学会等名
      XXII Conference on Liquid Crystals
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ビスフェニルベンゾエート系液晶分子のサイボタクチックネマチック相における置換基効果2018

    • 著者名/発表者名
      荒川優樹, 佐々木幸登, 辻秀人
    • 学会等名
      日本液晶学会討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ジフェニルジアセチレンを基盤とするπ共役系棒状分子の液晶性および複屈折における置換基効果2018

    • 著者名/発表者名
      乾敏祥, 荒川優樹, 辻秀人
    • 学会等名
      日本液晶学会討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高分極性非対称型棒状液晶分子が示すネマチック‐ネマチック転移2018

    • 著者名/発表者名
      石田結子, 荒川優樹, 辻秀人
    • 学会等名
      日本液晶学会討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 些細な違いが液晶に及ぼす大きな影響2018

    • 著者名/発表者名
      荒川優樹
    • 学会等名
      第165回東海高分子研究会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アルコキシ基とアルキルチオ基を有する非対称型棒状液晶分子の合成,液晶構造解析および光学特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      石田結子, 佐々木幸登, 荒川優樹, 辻秀人
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] メソゲンコアとスペーサー間に硫黄を有する液晶性主鎖型ポリエステルの合成と相転移挙動2018

    • 著者名/発表者名
      荒川優樹, 佐々木幸登, 辻秀人
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] New Fabrication Approach to Develop a Highly Birefringent Photo-Crosslinked Film Based on a Sulfur-Containing Liquid Crystalline Molecule with Largely Temperature-Dependent Birefringence2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Arakawa, H. Kuwahara, M. Tokita, G. Konishi and H. Tsuji
    • 学会等名
      The 21st International Symposium on Advanced Display Materials & Devices
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルキルチオ基を有する棒状分子を側鎖に導入した新しい液晶性高分子の合成と相転移挙動2017

    • 著者名/発表者名
      荒川優樹、辻秀人
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アルキルスルファニル基を有するメソゲンを側鎖に導入したメタクリル系高分子の合成と相転移挙動2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木幸登、荒川優樹、辻秀人
    • 学会等名
      第161回東海高分子研究会講演会(夏期合宿)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アルキルチオ基を有する新規なベント型分子が示すサイボタクチックネマチック相2017

    • 著者名/発表者名
      荒川優樹、辻秀人
    • 学会等名
      2017年日本液晶学会討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アルキルチオ基を有するビスフェニルベンゾエート構造を側鎖に導入した新規メタクリル系液晶高分子の合成と相転移挙動2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木幸登、荒川優樹、辻秀人
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] ジアセチレン誘導体2018

    • 発明者名
      荒川優樹、乾敏祥、辻秀人
    • 権利者名
      国立大学法人豊橋技術科学大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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