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環状トポロジカル高分子の精密合成と粘弾性

Research Project

Project/Area Number 14J03393
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Polymer/Textile materials
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

土肥 侑也  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords環状高分子 / アニオン重合 / 粘弾性 / 絡み合い / ダイナミクス / 分岐高分子
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、線状鎖の両端に環状鎖が連結した「ダンベル型高分子」の精密合成と、その粘弾性挙動の調査を行った。試料はアニオン重合法により、環化連結点にジフェニルエチレン型ビニル基を有する環状ポリスチレン(分子量3万)に、両末端リビング線状ポリスチレン(分子量8万あるいは24万)を反応させた後、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)と相互作用クロマトグラフィー(IC)による多段階の分取精製を行うことで、高純度試料を調製した。得られた試料は、SECに多角度光散乱(MALS)検出器を取り付けたSEC-MALS測定により絶対分子量を見積もり、またIC測定により純度を定量的に見積もることで、分子特性を評価した。これらの測定により、本研究で得られたダンベル型高分子試料が分子設計通りかつ高純度に調製できていることを確認した。
得られたダンベル型高分子試料のうち、中央線状鎖の分子量が24万と分子量の大きな試料の粘弾性測定を行った。その結果、中央線状鎖単体では分子間の絡み合いに起因したゴム状平坦領域を示した後に、終端緩和挙動が見られたのに対し、線状鎖の両端に小さな環状鎖が連結したダンベル型試料では、著しく長いゴム状平坦領域を示し、観測の範囲内において流動挙動をほとんど示さないことが明らかとなった。この結果は、ダンベル型高分子において、通常の線状鎖には生じえないような特徴的な分子間相互作用が生じていることを強く示唆している。これまでの実験的知見から考察すると、この著しい緩和の遅延は、ダンベル型高分子の末端の環状鎖部に別の分子が貫入することにより生じていると考えられる。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Synthesis and Characterization of Comb-Shaped Ring Polystyrenes2016

    • Author(s)
      Yuya Doi, Yutaro Iwasa, Kazuki Watanabe, Masahide Nakamura, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: in press Issue: 8 Pages: 3109-3115

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.6b00208

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Melt Rheology of Ring Polystyrenes with Ultrahigh Purity2015

    • Author(s)
      Yuya Doi, Kazuki Matsubara, Yutaka Ohta, Tomohiro Nakano, Daisuke Kawaguchi, Yoshiaki Takahashi, Atsushi Takano, and Yushu Matsushita
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 48 Issue: 9 Pages: 3140-3147

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b00076

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Melt Rheology of Tadpole-Shaped Polystyrenes2015

    • Author(s)
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 48 Issue: 23 Pages: 8667-8674

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b01913

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ダンベル型高分子の合成と粘弾性2016

    • Author(s)
      土肥侑也、高野敦志、高橋良彰、松下裕秀
    • Organizer
      高分子基礎物性研究会・高分子計算機科学研究会合同討論会
    • Place of Presentation
      大阪、大阪
    • Year and Date
      2016-03-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Viscoelasticity of dumbbell- shaped polymers2016

    • Author(s)
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • Organizer
      The 11th International Workshop of East Asian Young Rheologists
    • Place of Presentation
      Shenzhen, China
    • Year and Date
      2016-01-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ダンベル型高分子の調製と動的粘弾性2015

    • Author(s)
      土肥侑也、高野敦志、高橋良彰、松下裕秀
    • Organizer
      第27回高分子加工技術討論会
    • Place of Presentation
      名古屋、愛知
    • Year and Date
      2015-10-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamic viscoelasticity of dumbbell-shaped polymers2015

    • Author(s)
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • Organizer
      第63回レオロジー討論会(International Symposium on Rheology 2015)
    • Place of Presentation
      神戸、兵庫
    • Year and Date
      2015-09-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ダンベル型高分子の調製とキャラクタリゼーション2015

    • Author(s)
      土肥侑也、高野敦志、松下裕秀
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      仙台、宮城
    • Year and Date
      2015-09-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 特殊環状高分子の合成と物性2015

    • Author(s)
      土肥侑也
    • Organizer
      第153回東海高分子研究会講演会
    • Place of Presentation
      犬山、愛知
    • Year and Date
      2015-09-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Precise synthesis and characterization of ring polymer derivatives2015

    • Author(s)
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yushu Matsushita
    • Organizer
      Ring Polymers: Advances and Perspectives
    • Place of Presentation
      Crete, Greece
    • Year and Date
      2015-07-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Melt rheology of tadpole-shaped polystyrenes with high purity2015

    • Author(s)
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • Organizer
      Ring Polymers: Advances and Perspectives
    • Place of Presentation
      Crete, Greece
    • Year and Date
      2015-07-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of topology on the miscibility of poly- (4-trimethylsilylstyrene) and polyisoprene blends studied by small-angle neutron scattering2015

    • Author(s)
      Yuya Doi, Yuki Kobayashi, Siti Sarah Abdul Rahman, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • Organizer
      Ring Polymers: Advances and Perspectives
    • Place of Presentation
      Crete, Greece
    • Year and Date
      2015-07-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 環状くし型高分子の希薄溶液物性2015

    • Author(s)
      土肥侑也、高野敦志、松下裕秀
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌、北海道
    • Year and Date
      2015-05-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ダンベル型高分子の合成と粘弾性2015

    • Author(s)
      土肥侑也、高野敦志、高橋良彰、松下裕秀
    • Organizer
      日本レオロジー学会第42年会
    • Place of Presentation
      宇治、京都
    • Year and Date
      2015-05-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Melt rheology of comb-shaped ring polystyrenes with high purity2015

    • Author(s)
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • Organizer
      The 10th International Workshop of East Asian Young Rheologists
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2015-02-04 – 2015-02-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Viscoelastic properties of ring polystyrenes with multi-legs2014

    • Author(s)
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • Organizer
      The 10th SPSJ International Polymer Conference
    • Place of Presentation
      Tsukuba, Japan
    • Year and Date
      2014-12-02 – 2014-12-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Dilute solution properties of ring polystyrenes with multi-legs2014

    • Author(s)
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • Organizer
      The 10th SPSJ International Polymer Conference
    • Place of Presentation
      Tsukuba, Japan
    • Year and Date
      2014-12-02 – 2014-12-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamic viscoelasticity of comb-shaped ring polystyrenes2014

    • Author(s)
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • Organizer
      第62回レオロジー討論会
    • Place of Presentation
      福井
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリマーブレンドの相溶性に及ぼす成分ポリマーのトポロジーの影響2014

    • Author(s)
      高野敦志、小林侑生、土肥侑也、Sarah Siti、松下裕秀
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 特殊環状構造高分子の調製とその性質2014

    • Author(s)
      土肥侑也、高野敦志、高橋良彰、松下裕秀
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] くらげ型環状高分子の合成と物性2014

    • Author(s)
      土肥侑也、高野敦志、松下裕秀
    • Organizer
      第149回東海高分子夏季合宿
    • Place of Presentation
      三重
    • Year and Date
      2014-09-05 – 2014-09-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Linear melt rheology of tadpole-shaped polystyrenes with high purity2014

    • Author(s)
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • Organizer
      6th Pacific Rim Conference on Rheology
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
    • Year and Date
      2014-07-20 – 2014-07-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Linear melt rheology of comb-shaped polystyrenes with linear/ring backbones2014

    • Author(s)
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • Organizer
      6th Pacific Rim Conference on Rheology
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
    • Year and Date
      2014-07-20 – 2014-07-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] くらげ型高分子の合成と粘弾性2014

    • Author(s)
      土肥侑也、高野敦志、高橋良彰、松下裕秀
    • Organizer
      日本レオロジー学会第41年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-05-15 – 2014-05-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 名古屋大学 松下研究室 ホームページ

    • URL

      http://morpho.apchem.nagoya-u.ac.jp/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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