キチンを用いた光学異方性フィルムの調製に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14360095
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 竹村 彰夫 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (50183455)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 富田 文一郎 筑波大学, 農林工学系, 教授 (40012075) ; 堀 成人 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (80313071) ; 小野 拡邦 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30261960) ; 木村 恒久 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40264593) ; 秦野 恭典 (独)森林総合研究所, 複合研究室長(研究職) (90353812)
• Keywords: キチン / 液晶性 / 光学異方性 / 二色性 / 磁場 / せん断下

Research Abstract

キチンを塩酸で緩やかに加水分解することにより合成されるミクロクリスタリンキチンは、NH3+の電荷を有し、サスペンジョン系で、キラルネマチック液晶を示す事が知られている。このミクロクリスタリンキチンの表面のカチオンとアクリル酸モノマーがアソシエートするため、ミクロクリスタリンキチン、水、アクリル酸モノマーの3成分による相図を検討した。完全な等方相、ゆらぎのある相(Birefrigenceを有する相)、異方性相が観察された。この異方性相はキラルネマチック構造を示しており、この3成分系でもライオトロピック液晶を形成することが分かった。この系でこのような詳細な相図が得られたのは初めてであり、この相図をもとにして配向性複合高分子材料を以下のように検討した
この系を用いて、NMR程度の磁場の中で配向がどの様に起こるかを検討した。X線回折図から、二相からキャストして得たフィルムより異方性相からキャストして得られたフィルムの配向性がよりすぐれているのが分かった。また、偏光FT-IRスペクトルにより、グルコース環は磁場方向とは90°アミド、NHが0°方向に配向していることが分かった。せん断力で配向させた場合は、磁場とは全く異なり、グルコース環はせん断方向とは0°、アミド、NHは90°の方向に配向しているのが分かった。
以上のように、ミクロクリスタリンキチンを用いて、フィルムの縦方向、あるいは幅方向に配向を持たせるような光学異方性フィルムをせん断下あるいは磁場中に置いて自由に合成出来ることが分かった。

Research Products

• [Publications] Thi Thi Nge, A.Takemuraら: "Phase Behavior of Liquid Crystalline Chitin/Acrylic Acid Liquid Mixture."Langmuir. 19. 1390-1395 (2003)
• [Publications] Thi Thi Nge, A.Takemuraら: "Synthesis and Orientation Study of a Magnetilcally Aligned Liquid-Crystalline Chitin/poly(Acrylic Acid) Composite."J.Polym.Sci., Part B. 41. 711-714 (2003)
• [Publications] Thi Thi Nge, A.Takemuraら: "Synthesis and FT-IR Spectroscopic Studies on Shear Induced Oriented Liquid Crystalline Chitin/Poly(Acrylic Acid) Composite."J.Appl.Polym.Sci.. 90. 1932-1944 (2003)