研究課題
近年、刺激応答機能を組み込んだ重合法の開拓が進んでいる。光照射で重合の進行のオン/オフを制御できる重合法もその一つで、米国や豪州からの報告をきっかけとして、ここ数年世界中で急激に研究が進展している。本研究では、近年発展した光制御重合と光配向の手法と融合し、光照射にて重合を制御しながら同時に光配向を施す、これまでにない光応答重合システムの創出を目指す。具体的には、アゾベンゼンを有するRAFT剤（高分子および低分子）を合成し、空気界面からの液晶性モノマーの薄膜中での重合を目指した。令和３年度と令和４年度では、RAFT剤にフッ素部位を導入し、このRAFT剤をモノマー分子に少量混合させて、表面偏析させ、イリジウム錯体の光触媒の存在下、光重合させる条件を種々検討した。その結果、適切な膜厚とRAFT剤の量の条件を見出し、空気側から光で触媒を介して空気側から重合を進行させることに成功した。得られた液晶高分子膜の構造評価としてPOM観測やGISAXS測定を行い、その構造特性を評価した。平成５年度では、RAFT重合の進行を評価する目的でXPS測定を行った。この手法ではRAFT剤に存在するイオウ原子と導入したフッ素原子を利用して、自由界面からの重合の進行とともにこれらの元素の存在が膜厚の深さ方向とともにどのように変化するかを観測した。RAFT剤に導入したフルオロカーボン鎖が適切な長さであれば、重合の進行でフロロカーボンは空気側に留まる一方、イオウ原子は膜内へ均一に分散される様子が観測され、フルオロカーボン部分が空気側にアンカーされながら膜内へ重合が進行する様子をとらえることに成功した。しかし、当初の目的とした光配向を同時に達成する実証ところまでには至っておらず、今後の引き続きの課題である。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Bulletin of the Chemical Society of Japan
巻: 97 ページ: 1-18
10.1246/bcsj.20230219
Advanced Optical Materials
巻: 11 ページ: 2300296
10.1002/adom.202300296
Polymer Journal
巻: 55 ページ: 957-965
10.1038/s41428-023-00795-4
Langmuir
巻: 39 ページ: 17844-17852
10.1021/acs.langmuir.3c02442
https://www.chembio.nagoya-u.ac.jp/labhp/polymer3/index-j.html
