光分解性材料の基礎と

光安定性との両立技術および応用展開

《光照射下でも活用可能な新しい光加工性材料の設計》

《分解性接着剤や生分解性材料への応用》

【提携セミナー】

主催：サイエンス＆テクノロジー株式会社

トレードオフの関係にある光加工性と光安定性の両立を実現した新しい光加工性材料の設計とその応用、最新の研究動向について、光応答性ポリマーや分解性ポリマーなどの基礎から詳しく解説します。

セミナー趣旨

光照射によって軟化や液化といった性質変化を示す光加工性ゲル材料は、リソグラフィー材料やドラッグデリバリー材料への応用が可能であるため注目を集めている。しかし、このような光加工性材料は、環境光の照射によっても徐々に劣化し得るため、環境光下では利用できないという障害を有していた。従って、光加工性と光安定性を両立する新しい材料設計指針が求められている。

上述した問題の解決策として本研究では、添加剤によって光安定性材料が光加工性材料に切替わるような材料を着想した。このような特徴を有する材料は、光加工後に添加剤を除去することで、光照射下においても安定に利用可能である。これまで我々は、環状分子である完全メチル化α-シクロデキストリン(PM α-CD)によって機能性分子を被覆することで分子間相互作用を抑制し、様々な機能性が向上される系を見出してきた。なかでも、被覆型白金アセチリド錯体は、光(UV, 365 nm)に安定でありながらも、酸(HCl)の添加時には光分解することが明らかとなっている。よって、この錯体を架橋剤として高分子ネットワーク中へ導入することで、得られる材料は光安定性を有する一方、酸の添加時のみ光加工性を示すと考えた。このような二刺激協同的な光加工性材料は例がなく、新しい光加工性材料として位置づけられる。

本講演では被覆型白金アセチリド錯体の代わりに非金属のピレニルケイ素架橋剤を用いた場合も同様の二刺激協同的な光加工性を示すこと、ポリマー鎖中にカルボキシル基を導入することで酸添加なく光加工できること、光分解性接着剤や生分解性材料への応用等、最新の研究動向についても紹介する。

得られる知識

• 刺激応答性高分子材料の歴史について
• 光応答性ポリマーについて
• 高分子材料に分解性を付与する方法
• デュアルトリガー光分解性材料
• 酸と光の同時刺激により分解する光加工材料について
• 白金-アセチリド架橋剤
• ケイ素‐ピレン架橋剤
• 当研究室で行っている最先端の超分子構造を有する機能性高分子材料に関するデータ
• 光加工性材料における最新の研究動向

受講対象

•  最低限高校で化学を履修した知識は必要であるが、大学で化学を履修した方が望ましい。
• これから化学関連企業で活躍される若手研究者など。

担当講師

東京大学　大学院総合文化研究科　広域科学専攻　教授　工学博士　寺尾 潤　氏

専門：有機化学、機能材料化学、超分子化学、高分子化学
平成28年9月～現在　東京大学　大学院総合文化研究科　広域科学専攻　相関基礎科学系　教授
平成20年4月～平成28年8月　京都大学　大学院工学研究科　物質エネルギー化学専攻　准教授
平成19年8月～平成20年3月　大阪大学　大学院工学研究科　原子分子イオン制御理工学センター　講師
平成14年3月～平成15年3月　オックスフォード大学　化学科　文部科学省在外研究員（Prof. Harry L. Anderson)
平成11年10月～平成19年8月　大阪大学　大学院工学研究科　分子化学専攻　助手（助教）
平成11年4月～平成11年9月　北海道大学　触媒科学研究センター　日本学術振興会特別研究員（PD）
平成11年3月　大阪大学　大学院工学研究科　分子化学専攻博士後期課程修了
ホームページ：http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/terao/

セミナープログラム（予定）

０．緒言

１．外部刺激応答性高分子材料
1.1 刺激応答性高分子材料の歴史
1.2 分解性ポリマーの歴史
1.3 外部刺激としての光
1.4 光応答性ポリマー
1.4.1 光による局所的な硬さの制御
1.4.2 光による局所的な形状の制御
1.4.3 光による局所的な流動性の制御
1.5 高分子材料に分解性を付与する方法
1.5.1 主鎖導入法
1.5.2 架橋導入法
1.6 光分解性架橋剤
1.6.1 可逆型
1.6.2 不可逆型
1.7 光分解性分子や光分解性反応の問題点
1.8 デュアル トリガー光分解性ポリマー
1.9 デュアル トリガー光分解性ゲル
1.9.1 論理ゲート式解架橋反応
1.9.2 複数刺激を活用する新しい解架橋反応
1.10 デュアル トリガー光分解性ポリマーの未解決の問題
1.11 本研究の研究戦略
1.11.1 光と添加物が協同的に分解する材料の開発
1.11.2 添加物の存在に応じて構造が異性化し、光分解性状態となる材料の開発

２．白金-アセチリド複合体によって架橋された化学ゲルの調製方法

３．ゲルの機械的および分光学的特性に対する白金-アセチル化架橋剤の絶縁効果

４．白金-アセチリド架橋剤を組み込んだゲルの光安定性と光加工性および周囲光下での光学機能の評価

５．白金-アセチリド架橋剤の光重合および光分解による光硬化性および光分解性接着剤

６．クマリン部分の分光特性に対する絶縁効果の系統的調査

７．クマリン架橋剤の包接反応とゲル中の光分解性の切り替え
7.1 超分子構造を有る架橋剤を用いる光安定性材料の光加工技術について
7.2 酸と光の同時刺激により分解する光加工材料

８．酸誘起光分解性白金-アセチリド架橋剤を用いた光重合による光処理可能な材料の作製

９．Siピレン架橋ポリマー
9.1 ジピレニルケイ素を利用した光加工性がスイッチング可能なポリマーネットワーク材料の創製
9.2 Siピレン架橋アクリル酸ポリマー

□質疑応答□

公開セミナーの次回開催予定

開催日

未定

開催場所

未定

受講料

未定

配布資料

電子媒体(PDFデータ／印刷可)

• 主催者サイトのマイページよりダウンロードいただきます。
• 開催2日前を目安に、ダウンロード可となります。
• ダウンロードには会員登録（無料）が必要となります。

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備考

※講義中の録音・撮影はご遠慮ください。
※開催日の概ね1週間前を目安に、最少催行人数に達していない場合、セミナーを中止することがございます。

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