コレステリック液晶との複合化による温度応答性の表面凹凸をもつゴムの創製

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K14080
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 浦山 健治 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (20263147)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 液晶 / 液晶高分子 / 高分子液晶 / コレステリック液晶 / エラストマー / ゴム / 液晶エラストマー / 液晶ゴム

研究成果の概要

液晶エラストマーはゴム弾性と液晶性のカップリングにより、マクロな形状が液晶配向を反映するというユニークな特徴がある。このため，温度などによる外部刺激によって液晶の配向度や配向方向を変化させることにより、マクロな変形を誘起できる。本研究はらせん配向軸が膜厚方向に対して平行なコレステリックエラストマーの熱変形挙動に焦点をあてる。温度変化により、らせん配向軸は保たれたまま局所ダイレクターの配向度の大小が変化するため、高低差が温度に応答して変化する周期的な表面起伏をもつ膜となった。表面起伏と局所配向度の相関を明らかにし，表面起伏の熱応答挙動を定量的に説明できる積層体モデルを構築した。

自由記述の分野

高分子物性

研究成果の学術的意義や社会的意義

周期的ならせん配向パターンをもつ液晶エラストマーを用いて，周期的な表面起伏をもつゴム膜を作製した。この表面起伏は温度によって変化し，平坦状態や，山と谷が反転した凹凸パターンも含まれる。異種材料と接着させる場合など，接着面積が温度によって大きく変化することになるので，温度変化によってスムーズに接着と剥離が行えるゴム膜としての応用が考えられる。また，コレステリック液晶エラストマーの物性として，周期的な表面起伏の熱応答性に着目した研究例はなく，学術的な意義も大きい。