| 研究課題/領域番号 |
22K05242
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
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| 研究機関 | 滋賀県立大学 |
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研究代表者 |
竹下 宏樹 滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (80313568)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 側鎖型液晶性高分子 / SAXS / 液晶性高分子 / 相転移 / 液晶 / 共重合体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
側鎖型液晶性高分子の側鎖密度とメソゲン基のサイズ、さらに主鎖とメソゲン基を連結するスペーサーの長さが液晶相転移挙動に与える影響を明らかにすることを目的とする。
液晶性-非晶性ブロック共重合体、液晶性-非晶性ランダム共重合体、液晶性ホモポリマーを精密に合成し、示差走査熱量測定、X線散乱、誘電分散法等を用いることにより、相転移を系統的に評価分析する。
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| 研究実績の概要 |
研究目的に合致した試料として、まずはシアノビフェニル（CB）型のメソゲン基が炭素数11個のメチレンスペーサーを介してアクリル酸エステルとしたモノマーを合成し、アクリル酸t-ブチルとの共重合を行うことにより、様々な液晶性モノマー分率を有する側鎖型液晶性高分子を合成した。側鎖型液晶性高分子の分子量と組成をサイズ排除クロマトグラフィーと核磁気共鳴法により決定した。さらに、①重合度、②共重合様式（ランダムかブロックか）、③非晶性成分の種類を系統的に変化させた試料の合成を引き続き進めている。
DSCおよび偏光顕微鏡観察により、合成した側鎖型液晶性高分子の液晶-等方相転移温度（Tiso）と液晶相構造（ネマチックかSmか）を決定し、相図（温度-共重合組成）を作成した。その結果、側鎖型液晶ホモポリマーに少量の非晶性モノマーを共重合すると、Tisoがむしろ向上する可能性があることが明らかとなった。これは、当初予想していた液晶メソゲン基間距離と主鎖上のグラフト間距離との不整合解消によるものと予想している。引き続き検討を進めていく。
また、小角X線散乱法により、液晶相秩序の共重合組成依存性も検討したところ、Tisoの挙動と同様に、非晶性モノマーの共重合が秩序を向上させることが明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究において問題となりうるのは試料の合成であったが、比較的順調に勧めることが出来た。合成のノウハウが蓄積された今後は更に順調に合成が進められると考える。
その他の状況についてはも、研究の進展を阻害するような状況は生じていない。
また、測定機器等も現有のもので足りており問題はない。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き、試料の合成と物性測定を進めていく。
メチレンスペーサー数11の試料において結果が出揃いつつあるので、今後は、スペーサー数と非晶性モノマーの種類を変化させること、重合度を変化させることが課題となる。次年度は、メチレンスペーサー数9の試料を合成し、比較検討を行う予定である。
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