2009 Fiscal Year Annual Research Report
多成分系高分子の共連続構造の新規設計とカーボンナノチューブの分散制御に関する研究
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20350107
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
宮田 貴章 Kyoto Institute of Technology, 工芸科学研究所, 教授 (50188827)
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| Keywords | 高分子混合系 / 共連続構造 / ナノチューブ / 高分子ネットワーク / 電気伝道性 / 電気伝導の異方性 / ミクロ電気回路 |
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| Research Abstract |
本年度において、多成分高分子混合系の相分離とカーボンナノチューブの分散制御に関して以下の研究を行った。
1) 光異性化反応を用いたポリマーブレンドの相分離の可逆制御:trans-アゾベンゼンをラベルしたポリスチレンとポリ(ビニルメチルエテール)(PSAzo/PVME)のブレンドに加熱して相分離させ、その分離過程を光散乱測定装置で追跡した。また、相分離しつつあるPSAzo/PVMEブレンドに紫外光を照射し,trans→cis異性化反応を誘起して、相溶化過程における光散乱挙動を計測しました。また、光誘起相溶化過程の結果を、相分離しつつあるブレンドの温度を降下させて、相溶化を誘起する場合と比較すると、相溶過程に伴って消滅していく構造の周期が異なることがわかった。すなわち、相溶化過程において熱と光反応によって駆動される波長選択性が全く異なることがわかった。
2) 二成分高分子混合系とカーボンナノチューブ(CNTs)で作製した高分子複合材料:メチルメタクリレートモノマーとポリスチレンとの混合物にCNTsを導入させ、紫外光を照射することによりPMMA-PSの相互侵入高分子網目(IPNs)を作製した。結果としてCNTsがPS-rich相に選択的に分散することがわかった。電気伝導性を測定したところ、通電性が確認できた。これらの結果より、絶縁体である高分子にCNTsを導入して共連続構造を作製できると導電にすることができた。(Nature Materials投稿準備中)。
3) 異方性相分離による異方性導電性の発現:上記した結果に基づき、光誘起相分離現象の特徴を利用し、PS-rich相の様々な相分離のパターンを光照射で構築した。その中でストライプ状の光パターンに沿って、CNTsを配置させることにより混合系の導電性がストライプに沿った方向のみが導電性になっていることが実験的に観測されました。これらの結果が光でミクロ電気回路を設計できることを示唆している。(Advanced Materialsに投稿準備中)。
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