ABCトリブロックコポリマーの2段階相転移による新規ナノパターンの創製

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09232231
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 長谷川 博一 京都大学, 工学研究科, 助教授 (60127123)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 橋本 竹治 京都大学, 工学研究科, 教授 (20026230)
• Keywords: ブロック共重合体 / ミクロドメイン構造 / ミクロ相分離 / ABCトリブロックコポリマー / 電子顕微鏡 / 小角中性子散乱 / 2段階相転移

Research Abstract

本研究は、ABC3成分トリブロックコポリマーのシーケンス(ブロックの結合順)がその相挙動や構造、物性に及ぼす影響を追究するとともに、3成分系の特徴ともいえる2段階相転移による新規なナノパターンを有するミクロドメイン構造の創製を目的とし、平成9年度は以下の研究成果があった:等組成のABCトリブロックコポリマーについて、シーケンスだけを変えた場合にも、そのミクロドメイン構造のナノパターンが大きく変化し、平衡状態のミクロドメイン構造がシーケンスに大きく依存することが明らかとなった。また、非等組成のABCトリブロックコポリマーについて、選択溶媒を用いて溶液キャストしたフイルムのナノ構造を電子顕微鏡観察(TEM)および小角X線散乱(SAXS)解析した結果、2段階相転移による新規ナノ構造、すなわち3成分が複雑に入り組んで共にネットワークを形成する3相共連続構造を創出することができた。また、可逆的な2段階目のミクロ相分転移を観察するためには、温度および圧力変化により相転移をする2成分とこれらと非相溶な1成分からなるABCトリブロックコポリマーを用いなければならないが、そのための基礎データ収集を行った。その結果、高圧下で下限臨界共溶温度(LCST)と上限臨界共溶温度(UCST)の存在を示唆する高分子系を発見した。さらに、3成分が一点で結合したABCスターブロックコポリマーが形成するミクロドメイン構造をTEMおよびSAXSにより研究し、幾何学的にも全く新しい3相共連続構造が形成されていることを見いだした。

Research Products

• [Publications] T.Hashimoto and H.Hasegawa: "Neutron Scattering Study of Polymer Blends" Newtron News. (in press).
• [Publications] H.Takeno et al.: "High-pressure Cells for Small-Angle Neutron ans Light Scattering Studies of Phase Transitions in Complex Liquids" Polymer J. 29. 931-939 (1997)
• [Publications] H.Hashimoto et al.: "Synthesis and SANS phase Behavior Study of Poly(vinyl Methyl Ether)-block-Polystyrene" Macromolecules. 30. 6819-6825 (1997)
• [Publications] S.Okamoto et al.: "Morphology of Model Three-Component Three-Arm Star-Shaped Copolymers" Polymer. 38. 5275-5281 (1997)