"液晶ガラス"の構造緩和特性の解析と新規機能開拓

“液晶玻璃”结构弛豫特性分析及新功能开发

• 批准号: 14655359
• 负责人: 西尾 嘉之
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655359/
• 关键词: 液晶ガラス; コレステロール誘導体; エンタルピー緩和; イオン錯体; アゾベンゼン誘導体; 光異性化; 光学機能材料; 非晶構造; エンタルピー緩和現象; 脂肪族アミン

有機カルボン酸モノコレステリルと鎖状アミンから成る錯体(錯塩型コンプレックス)を対象に、液晶ならびに液晶ガラス形成と構造緩和特性、および光学機能の付与に関して、以下の成果が得られた。1.フタル酸モノコレステリル(CHP)と直鎖状モノアミン(C_n-amine、nは炭素数)から成る1:1型錯体について、液晶ガラスのエンタルピー緩和の鎖長依存性を明らかにすると共に、ステロイド基連結部をコハク酸エステルに変えた系との比較検討を行った。コハク酸モノコレステリル(CHS)は、単独系では等方性メルトからコレステリック液晶を経て結晶化しガラス化しないが、C_n-amineと錯形成すると、広い温度範囲でコレステリックタイプの液晶相を示し、且つ低温域で液晶ガラスとなった。CHS/C_n-amine錯体(n=16,18)の液晶ガラスのエンタルピー緩和を解析したところ、対応するCHPの錯体と比べて緩和時間分布が広がること、緩和時間と活性化エネルギーが増大すること、等が判明した。但し、前者の場合にあっても、汎用アモルファスガラスの緩和と対比して緩和モードの画一性はなおも高く緩和も速い。CHP/C_n-amineの液晶ガラスがスメクチックタイプであることから、分子凝集構造の秩序性の違いが緩和機構に大きな影響を及ぼすことが示唆された。2.CHP、CHSの対成分アミンとして、新たに4-アミノメチル-4'-アルキルオキシアゾベンゼン(Azo-n、nはアルキルエーテル鎖の炭素数でn=4,8,12,16)を合成した。CHP/Azo-n錯体は、サーモトロピック液晶性を有するもののガラス化し難く低温への冷却によって結晶化した。一方、CHS/Azo-n錯体は低温域でも結晶化することなく安定な液晶ガラスを形成した。CHS/Azo-8の液晶試料に紫外光を局部照射すると、光照射部ではアゾベンゼンのtrans→cis異性化に伴って異方相→等方相の転移が生じることを見出した。さらに、その状態はT_g以下への冷却ガラス化によって凍結保持できること、および、液晶形成しうる高温域での熱処理によってアゾ基のcis→trans逆異性化が起こり試料全面で異方性が回復することが判明し、新たな情報記録媒体としての応用展開の可能性を例示しえた。

Organic カルボン acid モノコレステリルと lock-shaped アミンから成る合体 ( Mis-shaped コンプレックス) を対 resemble に, liquid The crystal structure of liquid crystal ぬラス is formed and the structural relaxation characteristics, the および optical function is imparted, and the following results are achieved. 1. Chlorinated acid monomer (CHP), straight-locked amine (C_n-amine, n carbon number), 1:1 type compound, liquid crystalガラスのエンタルピーeasing lock length dependency を明らかにすると公に、ステThe ロイドbase connection part をコハク acid エステルに変えた System との compares 検椒行った. The コハク acid モノコレステリル (CHS) は, the single-line では isotropic メLiquid crystal liquid crystal liquid crystal crystallization liquid crystal C_n-amine is the wrong form of liquid crystal phase, the temperature range is low and the liquid crystal phase is low. CHS/C_n-amine complex (n=16,18) liquid crystal ガラスのエンタルピーeasing analysis したところ、対応するCHP's wrong body, ratio, relaxation time distribution, relaxation time, activation, and activation, etc., are clearly understood. But し, the former occasion にあっても, general アモルファスガラスのeasing と対比してeasing モードの画一性はなおも高くeasing もspeedい. CHP/C_n-amineのLCD liquid crystal display screen, The order of the molecular aggregation structure is violated and the mechanism is relaxed and the influence of the structure is large and the structure is instigated. 2.CHP and CHS ingredients are アミンとして, 新たに4-アミノメチル-4'-アルキルオキシアゾベンゼン (Azo-n, nはアルキルエーテルのcarbon numberでn=4,8,12,16)をsyntheticした. CHP/Azo-n mixed body, サーモトロピック liquid crystalline liquid crystallization, it is difficult to crystallize at low temperature, and it is cooled. On the one hand, the CHS/Azo-n complex is crystallized in a low-temperature region and stabilizes the liquid crystal structure. Liquid crystal sample of CHS/Azo-8 was partially irradiated with ultraviolet light and partially irradiated with light.のtrans→cis heterosexualizationに companionってdifferent side phase→equal side phaseの転shiftが生じることを见出した.さらに、そのstatusはT_g or belowへのcoolingガラス化によってfrozen and maintainedること, および, liquid crystal formation しうるHigh temperature range でのheat treatment によってアゾbased のc is→trans reverse heterosexualization が rise こり sample comprehensive でheterogeneous がreply することが clarification し, new たな information recording media としての応 use the possibility of development の Example しえた.

项目成果

西尾 嘉之: "天然素材をベースとした液晶の構造特性と機能化-糖質高分子とコレステロール系脂質-"液晶. 7・3. 218-227 (2003)

Yoshiyuki Nishio：“基于天然材料的液晶的结构特性和功能化 - 碳水化合物聚合物和胆固醇基脂质 -”液晶 7・3 (2003)。

Kyosuke Seike: "Enthalpy Relaxation Behavior of Liquid Crystalline Glasses of Cholesteryl Monoester Derivatives Complexed with Aliphatic Amines"Polymer Journal. (発表予定).

Kyosuke Seike：“胆固醇单酯衍生物与脂肪胺复合的液晶玻璃的焓弛豫行为”聚合物杂志（待出版）。

西尾 嘉之: "天然素材をベースとした液晶の構造特性と機能化-糖質高分子とコレステロール系脂質-"液晶. 7(発表予定).

Yoshiyuki Nishio：“基于天然材料的液晶的结构特性和功能化 - 碳水化合物聚合物和基于胆固醇的脂质 -”液晶 7（待提交）。

Kyosuke Seike: "Phase Behavior of Liquid-Crystalline Cholesterol Derivative/Aliphatic Amine Complexes and Relaxation Characteristics in Their Glassy State"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. (発表予定).

Kyosuke Seike：“液晶胆固醇衍生物/脂肪胺复合物的相行为及其玻璃态的弛豫特征”晶体。