2020 Fiscal Year Annual Research Report
Nanophase separation induced lamellar structuring in amorphous homopolymer
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18H02026
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
松井 淳 山形大学, 理学部, 教授 (50361184)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永野 修作 立教大学, 理学部, 教授 (40362264)
源明 誠 富山大学, 学術研究部工学系, 准教授 (70334711)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ナノ相分離 / ランダムコポリマー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
くし形高分子の主鎖ー側鎖間での相分離“ナノ相分離”に基づく高分子の自己組織化の学理形成を目指し、マイクロウェーブによる高速自己組織化および、親水性コモノマーとの共重合による側鎖間の相分離に基づく自己組織化を行った。これまでの研究よりナノ相分離を誘起するためには加湿により主鎖周りに水を吸着させる必要があり、そのため、自己組織化構造を形成さえるためにはガラス転移温度以上で1時間以上、加湿下でアニールする必要があった。そこでこの自己組織化速度を高速化するため、マイクロウェーブによるアニーリングを行った。Si基板上にpoly(N-dodecylacrylamide)薄膜を作製し、この基板を水にいれ、マイクロウェーブを照射したところわずか15sで自己組織的に高度に配向したラメラ構造が形成された。水がマイクロウェーブを効率的に吸収する事で高分子が局所的にアニールされると共に、極性アミド基へ吸着することでナノ相分離が効率的に誘起されたと考えられる。
加湿アニールによる自己組織化機構に基づくと主鎖周りの親水性の向上が重要である。そこで、加湿により外部から極性分子を導入するのではなく、親水性コモノマーを共重合により主鎖に導入により、高分子内部の極性を上げることでナノ相分離を誘起できると考えた。そこで親水性コモノマーとしてvinylphosphoric acidを用いランダム共重合によりp(N-dodecyl acrylamide-co-vinyl phophoricaicd)を合成した。得られた共重合体の薄膜をSi基板上作製し、一般的な熱アニールを行ったところ、自己組織的にラメラ構造を形成することを見いだした。コモノマー導入率依存性よりコモノマー間での相分離によりラメラ構造を形成する事がわかった。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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