2006 Fiscal Year Annual Research Report
相分離過程における構造成長ダイナミクスと絡み合いダイナミクスのカップリング
| Project Area | Creation of non-equilibrium soft matter physics: Structure and dynamics of mesoscopic systems |
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| Project/Area Number |
18068009
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
渡邊 宏 京都大学, 化学研究所, 教授 (90167164)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 正志 大阪大学, 理学研究科, 教授 (80201937)
西田 幸次 京都大学, 化学研究所, 助教授 (80189290)
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| Keywords | 相溶性高分子ブレンド / 動的不均一性 / 終端緩和 / 温度-時間換算則 / ブロック共重合体 / ミセル拡散 / 絡み合い / 束縛解放 |
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| Research Abstract |
静的には均一な2成分高分子ブレンド系中においても,成分鎖の運動性が有限であることを反映して大きなスケールでの成分濃度のゆらぎが存在する.この動的な不均一性は,相分離構造成長のダイナミクスと絡み合いダイナミクスのカップリングを考える上で最も重要な因子のひとつであるが,鎖の広がり程度の大きなスケールの運動に対する効果の検討は不十分のまま残されてきた.
この効果を検討するために,A型双極子を持ち末端間ベクトルの運動が誘電活性であるシス-ポリイソプレン(PI)とポリ(4-tert-ブチルスチレン)(PtBS)のブレンド系に対して,誘電緩和測定と力学緩和測定を行った.その結果,系中の速い成分であるPIの終端緩和には温度-時間換算則が成立しないが,遅い成分であるPtBSについてはこの換算則が成立することが明らかとなった.速い成分の緩和の時間スケールでは,遅い成分の濃度ゆらぎが凍結されて速い成分の緩和に対する摩擦環境が不均一となり,この不均一性が温度とともに変化するため,速い成分に対しては温度-時間換算則が成立しないと考えられる.一方,遅い成分の緩和の時間スケールでは,速い成分が濃度ゆらぎを均一化するので,摩擦環境が均一となり換算則が成立したものと考えられる.
さらに、静的には均一なスチレン-イソプレン・ジブロック共重合体に対して動的小角X線散乱測定を行い,系の終端緩和の時間スケールでは動的なミセル構造が存在し,その拡散が終端緩和を支配することを明らかにした.このような均一共重合体系,均一ブレンド系,さらにゲル化系や結晶化系などの終端緩和に強く影響を与える絡み合い緩和についても,モデルホモポリマー系を用いて検討を行い,束縛解放機構が大きな寄与を持つことなどを明らかにした.
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