異種界面接合を基盤とする高分子光運動材料の構築

基于异质界面键合的聚合物光动材料的构建

• 批准号: 21225006
• 负责人: 池田 富樹
• 金额: $ 67.97万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21225006/
• 关键词: 架橋液晶高分子; 光運動; 光; 液晶; 高分子

本研究課題では,液晶の分子構造,相状態,分子配向や高分子の架橋密度など種々の項目を検討し最適化するとともに,電子線架橋,光架橋,精密重合などの手法を駆使し様々な基材フィルムとの強固な異種界面接合を形成することにより,高性能光運動材料の構築を目的としている。本年度は,高性能高分子光運動材料の構築において必要不可欠である駆動原理探求を目的として,種々の架橋液晶高分子を合成するとともに,分光法および力学物性評価法を用いて,分子レベルから巨視的レベルまでメカニズムを検討した。架橋液晶高分子におけるアゾベンゼンの影響を結合位置および濃度について詳細に調べたところ,架橋部位にアゾベンゼンを20%程度含む場合に最も高い発生応力を得られることが明らかとなった。光運動挙動は,分子構造,分子の初期配向,異性化挙動,温度,光強度,光照射時間などに大きく依存し,アゾベンゼンの光異性化を分子配向変化へ増幅するプロセスが極めて重要であることがわかった。材料形状の変化についても検討を行った。より自由度の高い光運動材料を目指して繊維状の架橋液晶高分子を作製し光照射を行ったところ,照射方向に応じて三次元的な光運動を誘起できた。一方,アゾベンゼン液晶高分子とPVAを交互にスピン塗布した膜を作製したところ,従来と異なる光屈伸挙動を観察できた。新たな基材の開発および異種界面接合の形成についても検討を進めた。塩化コバルトを有機アルミニウムで活性化した触媒系を用いて少量のホスフィン共存下ブタジエンの重合を行うことにより,結晶性のシンジオタクチック1,2-連鎖と非晶性のシス1,4-連鎖からなるマルチブロック共重合体の合成に成功した。

该研究主题旨在通过检查和优化各种项目，例如分子结构，相位状态，分子取向和聚合物交联密度，以及使用诸如电子束交联，Photocrosslinking和精确聚合形成强大的异质互动膜的方法来构建高性能光学材料。今年，合成了各种交联的液晶聚合物，并使用光谱和机械性能评估方法研究了从分子水平到宏观水平的机制，其目的是探索驾驶原理，这对于建造高性能聚合物光子光学材料至关重要。当偶氮苯对结合位置和浓度的详细检查对交联液晶聚合物的影响时，据揭示，当在交联位点含有偶氮苯时，可以获得最高的产生应力。光态行为在很大程度上取决于分子结构，分子的初始取向，异构化行为，温度，光强度和光照射时间，并且已经发现，将氮苯苯偶氮苯化成分子方向变化的光异构化的过程非常重要。我们还检查了材料形状的变化。准备纤维交联的液晶聚合物，以创建具有较高自由度的光移动材料并受到光照射，并响应辐照方向诱导三维光运动。另一方面，当使用偶氮苯液晶聚合物和PVA的替代自旋涂层膜制造膜时，从常规的光构思行为中观察到了不同的光触发行为。我们还研究了新底物的发展和异源界面连接的形成。通过使用催化剂系统在少量磷酸的情况下聚合丁二烯，其中氯化钴被有机铝激活，我们成功地合成了由晶体合成1,2-链和无晶的1,4-4-胆碱组成的多块共聚物。

项目成果

Photoinduced Deformation of Polymer Fibers with Anthracene Side Groups

• DOI: 10.1246/cl.2010.234
• 发表时间: 2010-03-05
• 期刊: CHEMISTRY LETTERS
• 影响因子: 1.6
• 作者: Kondo, Mizuho;Matsuda, Takehiro;Kawatsuki, Nobuhiro
• 通讯作者: Kawatsuki, Nobuhiro

Effect of concentration of photoactive chromophores on photomechanical properties of crosslinked azobenzene liquid-crystalline polymers

• DOI: 10.1039/b917342k
• 发表时间: 2010-01-01
• 期刊: JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY
• 作者: Kondo, Mizuho;Sugimoto, Manabu;Ikeda, Tomiki
• 通讯作者: Ikeda, Tomiki

光配向膜を用いた液晶性フルオレン誘導体の偏光発光とパターニング

使用光配向膜的液晶芴衍生物的偏振光发射和图案化

• 发表时间: 2009
• 作者: S.Z.Bisri;T.Takenobu;K.Sawabe;T.Yamao;S.Hotta;Y.Iwasa;平岩明恵・多田和也・近藤瑞穂・川月喜弘
• 通讯作者: 平岩明恵・多田和也・近藤瑞穂・川月喜弘

Effect of an Azobenzene Content on Photoinduced Bending of Crosslinked Liquid-Crystalline Polymer Films

偶氮苯含量对交联液晶聚合物薄膜光致弯曲的影响

• 发表时间: 2009
• 作者: A.Shimamura;T.Hiraoka;M.Kondo;S.Kubo;J.Mamiya;A.Shishido;T.Ikeda
• 通讯作者: T.Ikeda

Photo-responsive LCs for photon-mode color display

用于光子模式彩色显示的光响应液晶

• 发表时间: 2009
• 作者: Yuika Saito;Mitsuhiro Honda;Yasuaki Kumamoto;Atsushi Taguchi;and Satoshi Kawata,;K. Itoh;Seiji Kurihara
• 通讯作者: Seiji Kurihara