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2016 年度 実績報告書

自由界面のトリガー効果に基づく高分子膜の増幅的変換プロセスの創出

研究課題

研究課題/領域番号 16H06355
研究機関名古屋大学

研究代表者

関 隆広  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40163084)

研究分担者 永野 修作  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (40362264)
原 光生  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (10631971)
川月 喜弘  兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (60271201)
有光 晃二  東京理科大学, 理工学部工業化学科, 准教授 (30293054)
増渕 雄一  名古屋大学, ナショナルコンポジットセンター, 教授 (40291281)
山本 哲也  名古屋大学, ナショナルコンポジットセンター, 助教 (40610027)
研究期間 (年度) 2016-05-31 – 2021-03-31
キーワード自由界面 / 高分子薄膜 / 光配向制御 / 形態誘起 / モデリング
研究実績の概要

高分子薄膜上への局所的なインクジェット塗布により、加熱あるいは光照射により、そこを起点として大きな物質移動が誘起されることを見出した。この要因の解明のために、多種類の高分子薄膜と塗布する高分子を用いて検討を行った。化学構造の要因のみならず、高分子の分子量依存性や、薄膜の架橋の程度、膜厚依存性の把握を行った。インクジェット塗布した高分子の表面での拡散状態を把握するためにケイ素を含むブロック共重合体を用いてTOF-SIMS観測を行ったところ、物質移動で生じた凹部から盛り上がった凸部の中央付近まで塗布高分子が拡散していることを突き止めた。
これらのデータをもとに物質移動の要因について、実験データの蓄積を行うとともに、形態変化に係る物理的モデルの構築を考察を進めた。実験側と物理側で現在そのモデリングを組み立て、物質移動を数理的に説明できるよう議論を進めている段階である。
一方、光をトリガーとするフロンタル重合系の構築へ向かい、それに適するモノマーを合成を進め、水素結合を用いて自由界面側から光反応メソゲンを構築する新たな手法も開発中である。

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

高分子薄膜上への局所的なインクジェット塗布により、加熱あるいは光照射により、そこを起点として大きな物質移動が誘起されることを見出した。この要因の解明のために、多種類の高分子薄膜と塗布する高分子を用いて検討を行った。その要因について、実験データの蓄積を行うとともに、形態変化に係る物理的モデルの構築を考察した。実験側と物理側で現在そのモデリングを組み立て考察している段階である。
一方、光をトリガーとするフロンタル重合系の構築へ向かい、それに適するモノマーを合成や、水素結合を用いて自由界面側から光反応メソゲンを構築する手法も開発中である。

今後の研究の推進方策

現時点で研究遂行上の支障はなく、計画の変更や修正は考えていない。当初からの計画を進めるにあたって、その準備を確実に進め、実験結果を蓄積し、研究の方向性も得られつつある。来年度にそれなりに期待する成果が得られていくものと考えている。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 11件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Photoalignment of Vertically Oriented Microphase Separated Lamellae in LC-LC Diblock Copolymer Thin Film2017

    • 著者名/発表者名
      K. Beppu, Y. Nagashima, M. Hara, S. Nagano, T. Seki
    • 雑誌名

      Macromolecular Rapid Communications

      巻: 38 ページ: 1600659 (1-6)

    • DOI

      10.1002/marc.201600659

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photo-modulations of Surface Wrinkles Formed on Elastomer sheets2017

    • 著者名/発表者名
      T. Seki, D. Yamaoka, T. Takeshima, Y. Nagashima, M. Hara, S. Nagano
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals

      巻: 644 ページ: 52-60

    • DOI

      10.1080/15421406.2016.1277329

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高分子液晶--光応答高分子を中心に--2017

    • 著者名/発表者名
      関 隆広
    • 雑誌名

      液晶

      巻: 21 ページ: 188-197

  • [雑誌論文] Structural color coating films composed of an amorphous array of colloidal particles via electrophoretic deposition2017

    • 著者名/発表者名
      K. Katagiri, Y. Tanaka, K. Uemura, K. Inumaru, T. Seki, Y. Takeoka
    • 雑誌名

      NPG Asia Materials

      巻: 9 ページ: e355 (7 pages)

    • DOI

      10.1038/am.2017.13

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SRG Inscription in Supramolecular Liquid Crystalline Polymer Film: Replacement of Mesogens2017

    • 著者名/発表者名
      S. Mitsui, S. Nagano, M. Hara, T. Seki
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 7 ページ: 52(10 pages)

    • DOI

      10.3390/cryst7020052

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Free Surface Command Layers for the Photoalignment2017

    • 著者名/発表者名
      T. Seki, K. Fukuhara, D. Tanaka, T. Nakai, M. Hara, S. Nagano
    • 雑誌名

      Mol. Cryst. Liq. Cryst.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bio-inspired Bright Structurally Coloured Colloidal Amorphous Array Enhanced by Controlling Thickness and Black Background2017

    • 著者名/発表者名
      M. Iwata, M. Teshima, T. Seki, S. Yoshioka, Y. Takeoka
    • 雑誌名

      Adv. Mater.

      巻: 29 ページ: 印刷中

    • DOI

      adma.201605050

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light-melt adhesive based on dynamic carbon frameworks in a columnar liquid crystal phase2016

    • 著者名/発表者名
      S. Saito, S. Nobusue, E. Tsuzaka, C. Yuan, C. Mori, M. Hara, T. Seki, C. Camacho, S. Irle, S. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 7 ページ: 12094

    • DOI

      10.1038/ncomms12094

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Light-directed alignment, surface morphing and related processes: recent trends2016

    • 著者名/発表者名
      T. Seki
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 4 ページ: 7895-7910

    • DOI

      10.1039/c6tc02482c

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-density liquid crystalline polymer brushes formed via surface segregation and self-assembly2016

    • 著者名/発表者名
      K. Mukai, M. Hara, S. Nagano, T. Seki
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 55 ページ: 14028-14032

    • DOI

      10.1002/anie.201607786

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular weight dependency of polyrotaxane-cross-linked polymer gel extensibility2016

    • 著者名/発表者名
      K. Ohmori, A. Bin Imran, T. Seki, C. Liu, K. Mayumi, K. Ito, Y. Takeoka
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 52 ページ: 13757-13759

    • DOI

      10.1039/C6CC07641F

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Responsive Hydrogel Prepared Using Poly(N-isopropylacrylamide)-Grafted Polyrotaxane as a Building Block Designed by Reversible Deactivation Radical Polymerization and Click Chemistry2016

    • 著者名/発表者名
      A. Yasumoto, H. Gotoh, Y. Gotoh, A. Bin Imran, M. Hara, T. Seki, Y. Sakai, K. Ito, Y. Takeoka
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 50 ページ: 364-374

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.6b01955

    • 査読あり
  • [学会発表] New stragegies for t he photoalignment of liquid crystalline polymers2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Seki
    • 学会等名
      The 11th SPSJ International Polymer Conference (IPC2016)
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2016-12-13 – 2016-12-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Free Surface Command Layer for Photoalignment of Polymer Liquid Crystals2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Seki
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Photoalignment and Photopatterning in Soft Materials (PhoSM2016)
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-11-24 – 2016-11-27
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Free surface command layer for the photoalignment of polymer2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Seki
    • 学会等名
      Rad Tech Asia 2016
    • 発表場所
      東京 お台場ヒルトンホテル
    • 年月日
      2016-10-24 – 2016-10-27
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 進化する色素: 染色からハイテク素子へ2016

    • 著者名/発表者名
      関 隆広
    • 学会等名
      名古屋サイエンストーク
    • 発表場所
      名古屋 ボクモ
    • 年月日
      2016-10-12
    • 招待講演
  • [学会発表] 自由界面を介した液晶配向制御2016

    • 著者名/発表者名
      関 隆広
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      横浜 神奈川大学
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
    • 招待講演
  • [学会発表] Free surface command layer for the photoalignment2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Seki, Shusaku Nagano
    • 学会等名
      KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics 2016 (KJF-ICOMEP)
    • 発表場所
      アクロス福岡
    • 年月日
      2016-09-04 – 2016-09-09
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 液晶物質の光配向と新たな方向性2016

    • 著者名/発表者名
      関 隆広
    • 学会等名
      日本学術会議、材料科学分科会市民公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京 日本学術会議会議室
    • 年月日
      2016-08-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Free surface command layer for the photoalignment of liquid crystalline polymers2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Seki, Kei Fukuhara, Daisuke Tanaka, Takashi Nakai, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano
    • 学会等名
      8th Japanese-Italian Liquid Crystal Workshop (JILCW2016)
    • 発表場所
      京都交流会館
    • 年月日
      2016-07-05 – 2016-07-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 液晶光配向の最近の展開2016

    • 著者名/発表者名
      関 隆広
    • 学会等名
      第20回液晶化学研究会シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学山上会館
    • 年月日
      2016-07-04 – 2016-07-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Free surface command layer for photoalignment of liquid crystalline polymer films2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Seki, Kei Fukuhara, Daisuke Tanaka, Takashi Nakai, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano
    • 学会等名
      99th Canadian Chemistry Conference & Exhibition
    • 発表場所
      カナダ Halifax
    • 年月日
      2016-06-05 – 2016-06-09
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 自由界面からの液晶高分子膜の光配向制御2016

    • 著者名/発表者名
      関 隆広
    • 学会等名
      第62回UV/EB研究会
    • 発表場所
      大阪 住友クラブ
    • 年月日
      2016-06-03
    • 招待講演
  • [図書] Photon-Working Switches2017

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Seki, Shusaku Nagano, Mitsuo Hara
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      Springer
  • [備考] 名古屋大学関研究室ホームページ

    • URL

      http://www.apchem.nagoya-u.ac.jp/06-BS-2/sekilabo/index-j.html

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公開日: 2018-01-16  

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