Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

高分子合成 / ハイパーブランチ構造 / 高分子微粒子 / シリカハイブリッド微粒子 / コロイド結晶 / Bragg反射 / 構造色 / リビングラジカル重合 / ハイパーブランチポリマー / ホログラム記録 / メモリーデバイス / コアーシェル微粒子 / フォトニック結晶

19年度はハイパ-ブランチポリマ-を用いた干渉を基本原理とするホログラム記録材料の創製またハイパ-ブランチコア-シェル型の複合微粒子の作製に成功した。20年度はハイパ-ブランチ構造でシリカや高分子粒子を被覆した光反応性カルバメ-ト(DC)基をもつ無機・有機の微粒子(粒径= 150~300nm)を合成し、それらのコロイド結晶を構築することに成功した。これらが発現する構造色についてその反射スペクトルからBragg 反射で理論的に整理できることを明らかにした。

コアーシェル高分子微粒子 / リビングラジカル重合 / フォトニック結晶 / 高屈折率 / ミクロ相分離 / Bragg回折・反射 / IPNフィルム / 構造色 / コアーシェル型高分子微粒子 / マクロイニシエータ / 格子構造 / Bragg回折 / フルカラー化

本研究は安価な製造法でコアーシェル型高分子微粒子を合成し、リビングラジカル重合可能な開始剤を導入したマクロイニシエータに変換し、第3成分モノマーを微粒子自身から放射状にグラフトする秩序配列重合でフォトニック結晶を作製し、構造色(赤・緑・青)の3原色を揃えることでフルカラー化の新技術を確立することを目的とした。本年度にえられた成果は以下のとおりである。
1.メタクリロイル末端ポリスチレンマクロモノマー(PS-MC)とp-bis(methacryloylethylthio)xylilene(BMTX)のラジカル分散共重合を超音波照射下ジオキサン中で行い、粒径1450-180nm(Dw/Dn=1.16)の高屈折率コアからなるコアーシェル微粒子を合成する技術を確立した(PBMTX : n=1.59)。この微粒子はフォトニック結晶や拡散フィルムのフィラー分散剤として応用できる。
2.アニオン重合で超分子量poly(a-methylstyrene)-block-polyisoprene(PMS-block-PI : PI 20mol%)を合成した。このPMSシェル部にリビングラジカル重合の開始剤となるジチオカルバメート(DC)基を導入した。このフィルムはPI球が体心立方(BCC)のミクロ相分離形態をとる。このフィルムをメタクリル酸メチル(MMA)に膨潤させると膨潤時間の増加とともに青・緑・赤へと発色する。各膨潤フィルムをUV照射させMMAのリビングラジカル重合でPMMAがコア・シェルに貫通したIPNフィルムを構築Braggの回折・反射を基本原理とする構造色フィルムの作製に成功した。