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2019 年度 実績報告書

高分子のガラス転移温度を光により巨大変化させることが可能な分子システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16H04208
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

山本 貴広  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (70392678)

研究分担者 木原 秀元  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究部門付 (60282597)
高橋 和義  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究員 (60645208)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード高分子 / 液晶 / 光 / 接着
研究実績の概要

前年度まで用いていたアゾ添加液晶は,流動性の高いネマチック相を室温で発現する.そのため,高分子との複合樹脂を調製した後,室温で保存すると,複合樹脂中で相分離しているアゾ添加液晶が樹脂表面へと染み出すことが課題であった.本研究で用いているアゾ化合物とシアノビフェニル液晶と類似の材料系において,系の組成によって相構造が変化し,流動性の高いネマチック相だけでなく,流動性が極めて低い高次のスメクチック相も発現することが知られている.そこで本研究で用いている材料系についても組成を変えて液晶性を調べたところ,アゾ化合物とシアノビフェニル液晶の等モル混合物において,スメクチックE相が室温で発現することが分かった.そして,ネマチック相を発現するアゾ添加液晶と同様に,スメクチックE相は紫外光照射によって等方相へと光相転移することを確認した.スメクチックE相を発現するアゾ添加液晶を用いて高分子との複合樹脂を作成し,他の高分子基材へのアゾ添加液晶の移行性を評価したところ,スメクチックE相を発現するアゾ添加液晶を用いることで,染み出しに伴う移行性を低減できることが分かった.また,光可塑化(光によるガラス転移温度の降下)を検討したところ,紫外光照射によりガラス転移温度を約40 ℃低下させることに成功した.これは従来のネマチック相を発現するアゾ添加液晶を用いた場合と比べ,約2倍の低下幅である.大きな光可塑効果は,アゾ添加液晶の澄明点が,ネマチック相を発現するアゾ添加液晶よりもスメクチックE相を発現するアゾ添加液晶が,紫外光照射前は高く,紫外光照射下では低いことに起因している.さらに,ネマチック相を発現するアゾ添加液晶を用いた時には液晶の染み出しにより不可能であった接着材料としての利用も可能であり,光可塑化を用いることによって接着力の可逆的な制御も実現した.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 光可逆性粘着・接着剤の設計2019

    • 著者名/発表者名
      秋山陽久,小池澪夏,伊藤祥太郎,山本貴広,松澤洋子
    • 雑誌名

      接着の技術

      巻: 39 ページ: 27-33

  • [学会発表] 光で操る樹脂の機能2020

    • 著者名/発表者名
      山本貴広
    • 学会等名
      nano tech 2020
  • [学会発表] 光により粘接着が繰り返し可能な高分子フィルム2020

    • 著者名/発表者名
      小池澪夏,山本貴広,赤松範久,宍戸厚
    • 学会等名
      令和元年度 産総研 材料・化学シンポジウム
  • [学会発表] Photoinduced healing and pressure-sensitive adhesion properties of amorphous polymers containing azobenzene-doped liquid crystals2019

    • 著者名/発表者名
      山本貴広
    • 学会等名
      The 41st Photonics & Electromagnetic Research Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photochemical control of glass transition temperature of amorphous polymers containing azobenzene-doped liquid crystals2019

    • 著者名/発表者名
      山本貴広
    • 学会等名
      The 23rd International Symposium on Advanced Display Materials and Devices
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アゾ添加液晶を用いた高分子の光可塑化と光応答性粘着材料への応用2019

    • 著者名/発表者名
      小池澪夏,山本貴広,赤松範久,宍戸厚
    • 学会等名
      第23回液晶化学研究会シンポジウム
  • [学会発表] 高分子/光応答性液晶複合材料を用いた自己修復材料・粘接着材料の開発2019

    • 著者名/発表者名
      山本貴広
    • 学会等名
      JST ERATO 横山液晶微界面プロジェクト20周年記念研究会
  • [学会発表] アゾベンゼン添加液晶の組成が高分子の光可塑化挙動に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      小池澪夏,山本貴広,赤松範久,宍戸厚
    • 学会等名
      2019年日本液晶学会討論会
  • [学会発表] アゾベンゼン混合液晶とポリマーブラシ付与微粒子からなるゲルの粘弾性と光応答挙動2019

    • 著者名/発表者名
      川田友紀,山本貴広,木原秀元,山村泰久,齋藤一弥,大野工司
    • 学会等名
      第67回レオロジー討論会
  • [学会発表] Photoinduced pressure-sensitive adhesion properties of polymer composites containing an azobenzene-doped liquid crystal2019

    • 著者名/発表者名
      小池澪夏,山本貴広,赤松範久,宍戸厚
    • 学会等名
      OKINAWA COLLOID 2019
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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