| 研究概要 |
本研究は,磁場を用いて高分子の構造を制御しながら従来の成形加工法では得られない新しい構造を持つ製品を成形する「磁場プロセシング法」を開発し,更に磁場プロセシングに適する新しい機能性高分子の合成を行い,得られた成形品の構造と物性を解析して,新規材料の開発手法を構築することを目的としている。
そこで,磁場応答性の高い材料としてアクリル系およびトリアジン系側鎖型液晶高分子,ポリプロピレンイミンデンドリマー液晶さらに光重合性ジアクリレート液晶を合成した。それらのメソゲンとしては,高誘電異方性,負の誘電異方性,電荷輸送性,フォトニクス用アゾベンゼンなどを導入した。これらの高分子が磁場により配向制御可能であり,かつ長距離秩序性の高いスメクチック層構造を形成することを見出した。デンドリマー液晶はスメクチック液晶においても磁場応答性に優れていることを見出した。更にモノマー段階で磁場配向させ,UV光照射による光重合で配向構造を保持することにより分子配向によるパターン形成が出来ることが見出され,光学材料の設計法として磁場が有力であることがわかった。
また,磁場応答性に優れた気相成長炭素繊維をエポキシ系高分子マトリックス内に分散し,磁場により配向構造を形成することにより導電性を向上させることが出来た。磁場装置にCCDカメラを設置し炭素繊維の配向挙動を直接観察できるシステムを構築し,炭素繊維の磁場配向挙動より炭素繊維の異方性磁化率を算出して,最適配向条件を予測した。磁場を利用することにより従来の成形法では不可能であった膜厚方向に炭素繊維を配向させ,膜厚方向の体積抵抗率を0.73Ω・cmと飛躍的に低下させることに成功した。
|
