2012 Fiscal Year Annual Research Report
理想高分子網目実現に向けたポリマーネットワークの精密構造解析と不均一性制御
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22245018
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
柴山 充弘 東京大学, 物性研究所, 教授 (00175390)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 崇匡 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70456151)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 小角中性子散乱 / Tetra-PEG / 理想ポリマーネットワーク / イオンゲル / ゲル化 / 動的光散乱 / フェノール樹脂 / トポロジカル欠陥 |
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| Research Abstract |
末端にそれぞれアミン基とN-ヒドロキシスクシンイミジル基を持つ4つの等しい長さのPEG鎖をもつ反応性モジュールを末端交差結合することにより得られる、高度に制御された網目構造を持つ“理想的”ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角Ｘ線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外分光、など多くの構造解析、分析手段、さらには計算機シミュレーションも動員し、理想的ポリマーネットワークTetra-PEGゲルをはじめ、天然ゴムやフェノール樹脂、紐状ミセルなど、さまざまな架橋系高分子の構造と物性の関連について総合的な解明をおこなった。特にTetra-PEGハイドロゲルについては、（１）赤外分光法によるゲル化過程のキネティックス、（２）力学物性、（３）トポロジカル欠陥、（４）SANSによる一軸延伸下でのTetra-PEG鎖の変形挙動の研究、（５）加水分解の精密制御、（６）SANSによるTetra-PEGイオンゲルの構造研究、（７）膨潤・収縮挙動が力学物性に及ぼす影響、（８）DLSによるゲル化過程の研究、などの研究を精力的・系統的に行った。
これらの研究を通じて、理想ポリマーネットワークおよびその対照高分子系に対し、構造を分子次元で徹底的に解明するとともに、弾性率、破断強度、破断伸び、ヒステリシス挙動、膨潤度などの巨視的物理量との対応づけができ、応用まで視野に入れた精密高分子網目の科学の創成に道を拓くことができた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] High-performance ion gel with tetra-PEG network2012
Author(s)
Fujii, K., Asai, H., Ueki, T., Sakai, T., Imaizumi, S., Chung, U., Watanabe, M., Shibayama, M.
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Journal Title
SoftMatter
Volume: 8
Pages: 1756-1759(
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Kinetic Study for AB-Type Coupling Reaction of Tetra-Arm Polymers2012
Author(s)
Nishi, K., Fujii, K., Chijiishi, M., Katsumoto, Y., Chung, U., Sakai, T., Shibayama, M.
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Journal Title
Macromolecules
Volume: 45
Pages: 1031-1036
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Mechanical properties of polymer network of Tetra-PEG gel2012
Author(s)
Sugimura, A., Asai, M., Matsunaga, T., Akagi, Y., Noguchi, H., Shibayama, M.
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Journal Title
Polym. J., online
Volume: 45
Pages: 300-306
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Rubber Elasticity for Incomplete Polymer Networks2012
Author(s)
Nishi, K., Chijiishi, M., Katsumoto, Y., Nakao, T., Fujii, K., Chung, U., Noguchi, H., Sakai, T., Shibayama, M., J.Chem.
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Journal Title
Phys
Volume: 137
Pages: 224903-1-7
DOI
Peer Reviewed
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