気相-固相界面光重合法による高分子薄膜作成とドーパント配向による薄膜の光機能化

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本研究は、高分子薄膜作成法及び高分子膜中のドーパント分子の配向制御法を確立し、それらの方法で得られる高分子膜の光機能性を調べることを目的とする。本年度は、1.高分子Langmuir-Blodgett(LB)累積膜の作成法とその光機能化、2.メタクリル酸メチル(MMA)の気相-固相界面光重合法及び蒸着結晶光重合法による配向ポリジアセチレンの調製法、3.高分子膜中のドーパント分子の配向制御に関してドーパントの電場配向とその配向評価の定量的解析を行った。その結果次の成果を得た。(1)ポリビニルアルコールの側鎖にオクチル基とピレニル基を任意の割合で導入した試料を用いて単分子膜を作成できた。累積比1でY膜として累積できることが分かった。累積膜のピコ秒螢光時間分解スペクトルより、発色団の分布は層内に均一であり、基底状態会合体を形成していないこと、ピレン基間でのエネルギー移動が層内、層間で起こり、系を均一化していることが明らかとなった。また層間エネルギー移動を検討した結果、高分子LB膜は膜厚が薄いため隣接層間でエネルギー移動が効率良く起こることが分かった。(2)2について本年度も継続して研究を進めたが、気相-固相界面光重合については均一性とドーパント分子の光重合時の化学変化に、蒸着結晶光重合法については試みた3-BCMU、4-BCMUなどの配向光重合性に問題があり、これらの方法の確立はしばらくおくことにした。(3)螢光分子4-ジメチルアミノ-4^1-ニトロスチルベンをポリスチレン中に分散し、110℃で電圧を印加(90KV/cm)することにより、螢光分子を電場配向させ、室温に戻すことにより螢光分子の配向した高分子配向膜を得た。吸収二色性及び螢光偏光法により分子配向度を定量的に解析した。電場印加約15分で平衡配向に達した。配向度パラメータfは約0.5が得られた。配向緩和は室温では約十日のオーダーでほとんど緩和しないという結果を得た。