A-B-A三元ブロック共重合体を用いた高分子単分子膜中の鎖末端間距離のAFM測定

• Project Area: Fusion Materials: Creative Development of Materials and Exploration of Their Function through Molecular Control
• Project/Area Number: 25107706
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 熊木 治郎 山形大学, 理工学研究科, 教授 (00500290)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2014: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2013: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: 高分子構造・物性 / 表面・界面物性 / ナノ材料 / 走査プローブ顕微鏡

Outline of Annual Research Achievements

高分子単分子膜中の分子パッキングを明らかにするために、polystyrene-b-poly(methyl methacrylate)-b-polystyrene(PS-b-PMMA-b-PS)を少量PMMA単分子膜に可溶化させた単分子膜を作成し、両端のPSブロックが親水基を持たないため粒子状に凝集することを用いて鎖末端間距離を測定することを目的として研究を進めている。平成２５年度は、ガラス転移温度の差により、可溶化したPMMA鎖が観察できることがわかっているpoly(n-nonyl acrylate)（PNA）を用いてブロック鎖が分散できる条件を検討した。本年度は、その条件を用いて、マトリックスをPMMAに変更し、可溶化したPS-b-PMMA-b-PSの鎖末端間距離の測定を行った。測定の結果、可溶化したPMMAブロック鎖の鎖末端間距離は、PNA、PMMAマトリックスともほぼ同一であり、２次元の理想鎖に予想される鎖末端間距離の２．５倍であり、従来の予想に反し、２次元膜中で分子鎖は大きく広がり、他の分子と強く相互侵入していることが明らかになった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Crystallization Behavior of Single Isotactic Poly(methyl methacrylate) Chains Visualized by Atomic Force Microscopy (2015)
  • Author(s): Takahiro Anzai, Mariko Kawauchi, Takehiro Kawauchi, Jiro Kumaki
  • Journal Title: J. Phys. Chem. B Volume: 119 Issue: 1 Pages: 338-347
  • DOI: 10.1021/jp5090923
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Two-Dimensional Phase Separation of a Poly(methyl methacrylate) / Poly(L-lactide) Mixed Langmuir Monolayer via Spinodal Decomposition Mechanism (2013)
  • Author(s): Go Sato, Shotaro Nishitsuji, Jiro Kumaki
  • Journal Title: J. Phys. Chem. B Volume: 117 Issue: 30 Pages: 9067-9072
  • DOI: 10.1021/jp403195g
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 基礎講座「測る」高分子鎖１本を見る (2013)
  • Author(s): 熊木治郎
  • Journal Title: 高分子 Volume: 62 Pages: 751-752
• [Presentation] Direct Observation of the End-to-End Distance of Chains in a Polymer Langmuir Monolayer (2014)
  • Author(s): Fumiki Honma, Jiro Kumaki
  • Organizer: The 10th SPSJ International Polymer Conference
  • Place of Presentation: EPOCHAL TSUKUBA, Tsukuba
  • Year and Date: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [Presentation] 特別講演：高分子鎖構造の高分解能原子間力顕微鏡観察 (2014)
  • Author(s): 熊木治郎
  • Organizer: 第６３回高分子学会北陸支部研究発表会
  • Place of Presentation: 富山大学（富山）
  • Year and Date: 2014-11-22 – 2014-11-23
  • Invited
• [Presentation] Direct Observation of the End-to-End Distance of Chains in a Polymer Langmuir Monolayer (2014)
  • Author(s): Fumiki Honma, Jiro Kumaki
  • Organizer: The 2nd International Symposium on Fusion Materials
  • Place of Presentation: Tokyo University, Tokyo, Japan
  • Year and Date: 2014-11-02 – 2014-11-04
• [Presentation] 高分子ブレンド融液の展開挙動AFM観察 (2014)
  • Author(s): 一戸捷人、西辻祥太郎、熊木治郎
  • Organizer: 第１９回高分子分析討論会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2014-10-16 – 2014-10-17
• [Presentation] 分子相溶系ポリマーブレンド単分子膜に可溶化した高分子鎖のAFM観察 (2014)
  • Author(s): 田中紀子、早坂啓、渡邊良太、生熊龍介、熊木治郎
  • Organizer: 第６３回高分子討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] 高分子単分子膜中の鎖末端間距離の直接観察 (2014)
  • Author(s): 本間史樹、熊木治郎
  • Organizer: 第６３回高分子討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] 高分子鎖構造の原子間力顕微鏡観察 (2014)
  • Author(s): 熊木治郎
  • Organizer: 第６３回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（名古屋）
  • Year and Date: 2014-05-28 – 2014-05-30
  • Invited
• [Presentation] 高分子鎖構造の高分解能原子間力顕微鏡観察 (2014)
  • Author(s): 熊木治郎
  • Organizer: 第346回ゴム技術フォーラム月例会講演
  • Place of Presentation: 東部ビル（東京）
  • Year and Date: 2014-04-03
  • Invited
• [Presentation] Two-Dimensional Folded Chain Crystals Composed of a Single Isotactic Poly(methyl methacrylate) Chain Observed by Atomic Force Microscopy (2014)
  • Author(s): Jiro Kumaki, Takahiro Anzai
  • Organizer: American Physical Society (APS) March Meeting 2014
  • Place of Presentation: Colorado Convention Center, Colorado, USA
• [Presentation] 高分子単分子膜中の鎖末端間距離の直接観察 (2013)
  • Author(s): 本間史樹、西辻祥太郎、熊木治郎
  • Organizer: 第６２回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
• [Presentation] it-PMMA1本鎖の結晶化挙動AFM観察 (2013)
  • Author(s): 安斎貴寛、河内麻理子、河内岳大、西辻祥太郎、熊木治郎
  • Organizer: 第６２回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
• [Presentation] High-Resolution Atomic Force Microscopy of Two-Dimensional Folded Chain Crystals of Isotactic Poly(methyl methacrylate)s. Melting Behavior. (2013)
  • Author(s): Yuma Takanashi, Takahiro Anzai, Jiro Kumaki
  • Organizer: International Discussion Meeting on Polymer Crystallization 2013 (IDMPC2013)
  • Place of Presentation: COOP-IN, Kyoto, Japan
  • Invited
• [Presentation] 高分子孤立鎖の結晶化挙動AFM観察 (2013)
  • Author(s): 熊木治郎
  • Organizer: 附置研究所間アライアンス「次世代エレクトロニクス」グループ（G1）分科会山形大学ジョイントシンポジウム
  • Place of Presentation: 山形大学、米沢
  • Invited
• [Presentation] 孤立鎖の結晶化挙動のAFM観察 (2013)
  • Author(s): 安斎貴寛、河内麻理子、河内岳大、熊木治郎
  • Organizer: 第６２回高分子討論会
  • Place of Presentation: 金沢大学
• [Presentation] 高分子孤立鎖の原子間力顕微鏡高さ像反転のメカニズム (2013)
  • Author(s): 齋藤雄行、熊木治郎
  • Organizer: 第６２回高分子討論会
  • Place of Presentation: 金沢大学
• [Presentation] 特別講演：高分子の高分解能原子間力顕微鏡観察 (2013)
  • Author(s): 熊木治郎
  • Organizer: 第６１回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 山形大学、米沢市
  • Invited
• [Presentation] Atomic Force Microscopy of Polymer Langmuir-Blodgett Films (2013)
  • Author(s): Jiro Kumaki
  • Organizer: 2nd Fusion Materials Special Meeting Program
  • Place of Presentation: Arcadia Ichigaya, Tokyo, Japan
• [Presentation] 高分子ブレンド単分子膜のAFM観察 (2013)
  • Author(s): 早坂啓、熊木治郎
  • Organizer: 2013高分子学会東北支部研究発表会
  • Place of Presentation: 東北大学
• [Book] ネットワークポリマーの分析・物性評価の実際 －基礎から最先端まで－ (2014)
  • Author(s): 大西晃宏、川済博文、浅野敦志、松本光貴、朝倉哲郎、大谷肇、香川信之、舘秀樹、熊木治郎他
  • Total Pages: 276
  • Publisher: 合成樹脂工業協会
• [Book] 高分子ナノテクノロジーハンドブック ～最新ポリマーABC技術を中心に～ (2014)
  • Author(s): 熊木治郎、西敏夫、羽場修、川口正剛、扇澤敏明、堀内伸、弘中克彦、泉善一郎、高野敦志、小林定之、竹村泰彦、井上隆、清水博、宇佐美智、田坂知久、田坂知久、木村勝彦、小野道雄、石川康弘、山本悦弘他
  • Total Pages: 1096
  • Publisher: ㈱エヌ・ティー・エス
• [Remarks] 山形大学 熊木研究室
  • URL: http://kumaki-lab.yz.yamagata-u.ac.jp
• [Remarks] 山形大学教員情報
  • URL: http://yudb.kj.yamagata-u.ac.jp/html/100000173_ja.html
• [Remarks] 山形大学 熊木研究室
  • URL: http://kumaki-lab.yz.yamagata-u.ac.jp/
• [Remarks] 山形大学工学部教員情報
  • URL: http://yudb.kj.yamagata-u.ac.jp/html/100000173_ja.html