2019 Fiscal Year Research-status Report
Lamellar crystals and the behavior of molecular chains in the monolayers of crystalline polymers grafted onto solid substrates
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19K03775
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
池原 飛之 神奈川大学, 工学部, 教授 (90242015)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
犬束 学 神奈川大学, 工学部, 助教 (70735852)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 固体基板 / グラフト高分子 / 融点 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、シリコン基板表面にpoly(ε-caprolactone) (PCL) 鎖をグラフトし、それを等温結晶化させることで、基板表面に対して結晶ラメラが平行に配列された（flat-onの）樹状結晶を主に形成させた。また、基板にグラフトする分子鎖の数密度を変化させた試料を作製した。試料作製後、グラフト鎖の結晶の温度を徐々に高くしたときの融解過程から、グラフトされた高分子鎖の平衡融点を求めた。平衡融点は、結晶の様々な性質の解析に必要とされるため、正確に求める必要がある。平衡融点の値を求めるには、ラメラの厚さと融点の関係が必要である。バルク試料では、小角X線散乱による評価例がある。この方法はラメラが積層した繰り返し構造を前提としているため、基板表面上の単一のラメラには適用できない。そのため、ラメラ厚と融点の関係を測定するために、小角X線散乱以外のいくつかの手法を試た。ラメラ厚が厚くなるほど融点も高くなるはずだが、単に測定するだけでは、その関係が逆になったり、増減を繰り返したりして、明確な関係が得られなかった。バルク試料の場合では、昇温に伴って融解とラメラの再構成が起こり、それに伴いラメラ厚も変化するとされている。基板にグラフトされた高分子鎖の結晶でも、同様のことが起こる。この効果を考慮することにより、妥当な結果を得ることができ、平衡融点を求めることができた。また、グラフト密度に対する依存性や融解エントロピーとの関係も議論することが可能なデータが得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ほぼ当初予定していた研究計画のとおり進捗しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は成長速度に関する実験を進め、今回得られたデータと合わせて解析することで、研究計画にのっとった解析や議論をおこなう。
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| Causes of Carryover |
当初計画していた備品を購入せず、自ら工夫して自作したため、費用を軽減できた。その金額は、次年度の研究において研究をより進捗させるため、主に消耗品費を多く使うことを計画している。
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