強誘電性液晶ポリマーを外殻とする電場応答型単核マイクロカプセルの調製と応用技術

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13450322
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 幡手 泰雄 鹿児島大学, 工学部, 教授 (00038051)
• 研究分担者: 板原 俊夫 鹿児島大学, 工学部, 教授 (40112429) ; 吉田 昌弘 鹿児島大学, 工学部, 助手 (50315397) ; 上村 芳三 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (60160222) ; 愛甲 涼子 鹿児島大学, 工学部, 教務職員 (50244265)
• キーワード: 強誘電性液晶 / マイクロカプセル / 電場応答性 / 単核 / 外部刺激 / 高分子 / 液晶高分子 / 外部刺激

研究概要

本研究の最重要課題は、電場に応答するマイクロカプセルの調製である。最初に電場に応答する強誘電性液晶モノマーを合成し、それらを用いた高分子ミクロスフェアを調製するための基礎的な実験の蓄積をおこなった。まず最初に電場に応答可能な素子の合成に取り組んだ。従来からその他段階の合成法には成功を収めていたが、収率や純度の向上や合成の簡素化に対する必要性があった。そこで本年度は、電場応答性素子の高効率な合成法の確立に取り組んだ。具体的には、メソゲン基としてカルボキシルー p-ベンゾイルオキシ安息香酸エステル、さらに末端基としてカルボキシ-(S)-(-)-2-メチルブチルエステルを有する強誘電性液晶モノマーを合成に取り組んだ。合成に必要とされる最適な触媒を見出し、以前の合成ステップを簡略化に成功した。
また、マイクロカプセル化を達成する前に合成した強誘電性液晶モノマーとスチレンモノマーを用い、懸濁重合法、分散重合法及び乳化重合法により、種々の粒径の高分子ミクロスフェアを調製し、電場に対しての液晶応答I性があるかどうかを確認した。電場に応答可能な強誘電性液晶素子として合成された液晶モノマーとスチレンモノマーとを重合後、電場と高分子組織の透光量変化を詳細に調査したところ、8ボルト程度の微弱な電場において透光量の変化は電場に依存するこが確認できた。つまり、調製した電場応答性ミクロスフェアは、外部刺激である電場に対して応答性を有することを意味する。カプセル化材料調製にむけての情報の蓄積をおこなった。

研究成果

• [文献書誌] M.Yoshida, T.Mori, T.Matsui, Y.Uemura, Y.Hatate: "Electro-sensitive microcapsule Immobilized ferroelectric liquid crystal"Journal of Chemical Engineering Japan. In press. (2002)
• [文献書誌] M.Yoshida, X.Fan, Y.Uemura, Y.Hatate: "Electrooptical-responsive microsphere with ferroelectric liquid crystalline segments"Journal of Applied Polymer Science. 81. 2490-2499 (2001)
• [文献書誌] 森武史, 吉田昌弘, 上村芳三, 幡手泰雄: "強誘電性液晶能を有する機能性高分子マイクロカプセルの開発"鹿児島大学研究報告. 43. 95-98 (2001)
• [文献書誌] M.Yoshida, X.Fan, H.Yoshizawa, T.Itahara, Y.Kawano, Y.Uemura, Y.Hatate: "Preparation of microsheres with liquid crystal responses"Chemical Engineering Communications. 185. 183-199 (2001)