Particle Dispersion and Physical Properties for Polymer Nanocomposites Produced by Colloid Chemical Approach

• Project/Area Number: 24550252
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Polymer/Textile materials
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: TORIKAI Naoya 三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70300671)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2014: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2013: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2012: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 高分子コンポジット / サスペンション / 溶媒キャスト / 固体粒子 / 高分子吸着 / 分散状態 / 凝集構造 / 高分子薄膜 / カーボンブラック / 分散媒 / 脱濡れ抑制 / 深さ分布 / 分散安定性 / 小角X線散乱 / 親水性シリカ / 凝集形態

Outline of Final Research Achievements

The dispersion of hydrophilic fumed silica in polystyrene (PS) was much improved by polymer pre-adsorption on the silica for the composite specimens produced by solvent-cast from the suspensions. The adsorption of poly(2-vinylpyridine) incompatible with PS rather than PS made the silica well dispersed in PS matrix. The inherent microstructure of fumed silica estimated as mass fractal dimension was not changed much even in the polymer matrix. When carbon black was used as solid particle, dispersion of the carbon black in PS matrix reflects its stability in a suspension state according to the characteristics of the solvents used.

Research Products

• [Journal Article] Depth Distribution of Component for the Thin Films of Binary Polystyrene Blends with Different Molecular Weights (2015)
  • Author(s): K. Azuma, N. Hariyama, N. L. Yamada, N. Torikai, M. Kawaguchi
  • Journal Title: JPS Conf. Proc. Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Hydration and Ordering of Lamellar Block Copolymer Films under Controlled Water Vapor (2014)
  • Author(s): Y. Kamata, A. J. Parnell, P. Gutfreund, M. W. A. Skoda, A. Dennison, R. Barker, S. Mai, J. R. Howse, A. J. Ryan, N. Torikai, M. Kawaguchi, R. A. L. Jones
  • Journal Title: Macromolecules Volume: 47 Issue: 24 Pages: 8682-8690
  • DOI: 10.1021/ma5014513
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 異なる分散媒により作り出されたポリスチレン中のカーボンブラックの分散及び凝集構造 (2015)
  • Author(s): 吉村健太郎，鳥飼直也，川口正美
  • Organizer: 第64回（2015年）高分子学会年会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2015-05-27 – 2015-05-29
• [Presentation] 分子量の異なるポリスチレンブレンド薄膜の熱処理による成分深さ分布の時間発展 (2014)
  • Author(s): 鳥飼直也，東和宏，山田悟史，川口正美
  • Organizer: 第63回（2014年）高分子討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス（長崎市）
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] In-Situ Neutron Reflectometry on Polymer Thin Films in Different Environments (2014)
  • Author(s): N. Torikai
  • Organizer: The 23rd Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography (IUCr2014)
  • Place of Presentation: Montreal（Canada）
  • Year and Date: 2014-08-05 – 2014-08-12
  • Invited
• [Presentation] Temporal Change of Component Depth Distribution in Binary Polystyrene Blends Thin Films during Thermal Annealing (2014)
  • Author(s): N. Torikai, K. Azuma, N. L. Yamada, M. Kawaguchi
  • Organizer: The 2nd International Symposium on Science at J-PARC
  • Place of Presentation: つくば国際会議場（茨城県つくば市）
  • Year and Date: 2014-07-13 – 2014-07-15
• [Presentation] 吸着様式の異なるポリスチレン層上でのブロック共重合体薄膜のミクロ相分離構造 (2014)
  • Author(s): D. Kieu，鳥飼直也，川口正美
  • Organizer: 第63回（2014年）高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（名古屋市熱田区）
  • Year and Date: 2014-05-28 – 2014-05-30
• [Presentation] 分子量が異なる高分子マトリックス中での高分子吸着フュームドシリカの分散挙動 (2013)
  • Author(s): 近藤雄介，鳥飼直也，川口正美
  • Organizer: 第62回（2013年）高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都市左京区）
• [Presentation] 溶媒キャストにより作り出されるポリスチレン中のカーボンブラックの分散状態 (2013)
  • Author(s): 吉村健太郎，鳥飼直也，川口正美
  • Organizer: 第62回（2013年）高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都市左京区）
• [Presentation] 分散媒の違いによるポリスチレン複合体薄膜中のコロイダルシリカの凝集状態 (2013)
  • Author(s): 柳貴之，鳥飼直也，川口正美
  • Organizer: 第62回（2013年）高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都市左京区）
• [Presentation] 高分子吸着シリコン基板上に作製したブロック共重合体薄膜の相分離構造 (2013)
  • Author(s): キュウ ジェム，鳥飼直也，川口正美
  • Organizer: 第62回（2013年）高分子討論会
  • Place of Presentation: 金沢大学角間キャンパス（金沢市）
• [Presentation] 高分子の吸着したフュームドシリカの高分子マトリックス中での分散挙動 (2012)
  • Author(s): 近藤雄介，鳥飼直也，川口正美
  • Organizer: 第61回（2012年）高分子学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市西区）
• [Presentation] 異なる分散媒から作られたフュームドシリカ／ポリスチレン複合体薄膜中のシリカ凝集状態 (2012)
  • Author(s): 島津崇，鳥飼直也，川口正美，小川紘樹
  • Organizer: 第61回（2012年）高分子討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学（名古屋市昭和区）
• [Presentation] Dispersion of Fumed Silica in a Polymeric Matrix by Polymer Adsorption (2012)
  • Author(s): Y. Kondo, N. Torikai, and M. Kawaguchi
  • Organizer: Joint Symposium of 5th International Symposium on Polymer Materials Science & 8th Osaka University Macromolecular Symposium
  • Place of Presentation: Osaka University (Toyonaka, Osaka)
• [Presentation] Silica Aggregation in Polystyrene Composite Thin Films Studied by GISAXS (2012)
  • Author(s): T. Shimadzu, N. Torikai, H. Ogawa, and M. Kawaguchi
  • Organizer: GISAS 2012 KYOTO
  • Place of Presentation: Kyoto Institute of Technology (Matsugasaki, Kyoto)
• [Remarks] 三重大学工学部有機素材化学研究室
  • URL: http://www.oms.chem.mie-u.ac.jp/