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2015 年度 実績報告書

架橋液晶高分子と非晶高分子の複合化による光エネルギー変換材料の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 26870592
研究機関中央大学

研究代表者

宇部 達  中央大学, 公私立大学の部局等, 研究員 (80613364)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード液晶高分子 / 相互侵入高分子網目 / フォトクロミック分子 / 高分子アクチュエーター / 分子鎖運動
研究実績の概要

架橋液晶高分子は,熱・電場・光などの外部刺激によりマクロな変形を引き起こすことができる新規材料として注目されている。研究代表者はこれまでの研究において,架橋アゾベンゼン液晶高分子(PAzo)にメタクリレート系高分子を導入して相互侵入高分子網目(IPN)構造を形成することにより,材料の光応答性や耐久性を向上させることが可能であることを見いだした。とくに,ポリドデシルメタクリレート(PDDMA)を導入すると,光屈曲特性が飛躍的に向上することが分かっている。本研究では,IPN型架橋液晶高分子における光応答性向上メカニズムの探究と,IPN化による新機能の付与を目指した。前年度は光応答メカニズムを詳細に検討し,PDDMAとのIPN構造形成による屈曲速度の向上がフィルムの弾性率の減少に起因することを明らかにした。また,IPN化により各成分の分子鎖の運動性が変化するため,光に反応しない成分との複合化によっても光応答性の制御が可能であることが分かった。
本年度はIPNフィルムについてナノ構造評価およびメタクリレート成分への色素導入による機能複合化を行った。PAzoとポリメチルメタクリレート(PMMA)から成るIPNフィルムを原子間力顕微鏡で観察すると,10-20 nm程度のドメインが見られた。このようなドメインが形成されることより,IPNフィルムにおいてもPAzo成分の光応答性が維持されると考えている。また,第二成分モノマーのMMAに低分子蛍光色素をドープして重合するとPMMAドメインに色素が分散し,エネルギー移動により架橋液晶高分子を駆動することができた。以上のように,液晶高分子と非晶高分子をIPN化することにより,光応答性の制御および機能複合化が可能になった。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Photomobile Materials with Interpenetrating Polymer Network Composed of Liquid-Crystalline and Amorphous Polymers2015

    • 著者名/発表者名
      T. Ube, K. Takado and T. Ikeda
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 3 ページ: 8006-8009

    • DOI

      10.1039/C5TC01489A

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Photomobile Polymer Materials: Structures and Functions2015

    • 著者名/発表者名
      Tomiki Ikeda, Kiyohide Takado, Kyohei Kawasaki, Gaku Hashimoto, Toru Ube, Masayuki Suda, Hiroshi Yamamoto
    • 学会等名
      8th International Liquid Crystal Elastomer Conference
    • 発表場所
      Erice, Italy
    • 年月日
      2015-10-02 – 2015-10-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 架橋液晶高分子と非晶高分子の複合化による光運動材料の物性制御2015

    • 著者名/発表者名
      宇部 達・高堂 聖英・池田 富樹
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-05-29
  • [学会発表] Photomobile Polymer Materials: Structures and Functions2015

    • 著者名/発表者名
      Tomiki Ikeda, Kiyohide Takado, Kyohei Kawasaki, Gaku Hashimoto, Toru Ube, Masayuki Suda, Hiroshi Yamamoto
    • 学会等名
      Symposium on Liquid Crystal Photonics
    • 発表場所
      Shenzhen, China
    • 年月日
      2015-04-18 – 2015-04-22
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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