• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

架橋反応を鍵としたミクロ相分離挙動の制御による非対称ラメラ構造の構築

Research Project

Project/Area Number 17J01057
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Polymer chemistry
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

渡部 航大  北海道大学, 大学院総合化学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsミクロ相分離 / 非対称ラメラ / 架橋反応 / ブロック共重合体 / 小角X線散乱 / 顕微鏡観察 / エッチング技術 / 小角中性子散乱 / ミクロ相分離構造
Outline of Annual Research Achievements

昨年度中に「非対称ラメラ状のミクロ相分離構造構築」を達成する方法論確立、および論文作成に必要な大半のデータ収集を終えていたため、当該年度はより発展的な実験、新たな実験技術の習得、データ補完、および論文執筆へと注力した。
本研究で提案する "相分離前の分子内架橋" によるアプローチでは、モデルブロック共重合体 (BCP) としてポリスチレン-block-ポリラクチド (PS-b-PLA) を選択し、架橋点を有する PS を大希釈条件下において分子内で反応させた後、重合開始点からラクチドを重合することで PS ドメインが分子内で架橋された PS-b-PLA (PS(cl)-b-PLA; PLA の重量分率 < 0.92) を合成した。昨年度までは、得られたラメラ構造の非対称度 (PLA ドメイン長 / PS ドメイン長) が最大で 3.4 倍であったが、当該年度は PS ブロックの架橋密度を大きくするという新規手法により非対称度を 4.1 倍まで上昇させることに成功した。非対称度をより大きくすることが本研究の重要課題であるため、本結果は提案する手法の価値を大きく向上させるものと言える。
また、アメリカのペンシルベニア大学への短期留学(当該年度 6~8 月)にて学んだ実験技術を基に本研究で合成した PS(cl)-b-PLA のミクロ相分離膜エッチングを試み、シンクロトロン放射光を用いた斜入射小角 X 線散乱 (GISAXS) 測定および走査型電子顕微鏡 (SEM) によって確かに PLA ドメインが除去されたことを確認した。
当初予定していた手法とは少々異なるアプローチを選択することとなったが、目的であった「非対称ラメラ状のミクロ相分離構造構築法の確立」は達成することができたため、当該研究は成功裏に終わったと言える。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Downsizing feature of microphase-separated structures via intramolecular crosslinking of block copolymers2019

    • Author(s)
      Watanabe Kodai、Katsuhara Satoshi、Mamiya Hiroaki、Yamamoto Takuya、Tajima Kenji、Isono Takuya、Satoh Toshifumi
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 10 Issue: 11 Pages: 3330-3339

    • DOI

      10.1039/c8sc05016c

    • NAID

      120006626578

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Microphase separation of carbohydrate-based star-block copolymers with sub-10 nm periodicity2019

    • Author(s)
      Isono Takuya、Kawakami Nao、Watanabe Kodai、Yoshida Kohei、Otsuka Issei、Mamiya Hiroaki、Ito Hajime、Yamamoto Takuya、Tajima Kenji、Borsali Redouane、Satoh Toshifumi
    • Journal Title

      Polymer Chemistry

      Volume: 10 Issue: 9 Pages: 1119-1129

    • DOI

      10.1039/c8py01745j

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Control over Molecular Architectures of Carbohydrate-Based Block Copolymers for Stretchable Electrical Memory Devices2018

    • Author(s)
      Hung Chih-Chien、Nakahira Saki、Chiu Yu-Cheng、Isono Takuya、Wu Hung-Chin、Watanabe Kodai、Chiang Yun-Chi、Takashima Shoichi、Borsali Redouane、Tung Shih-Huang、Satoh Toshifumi、Chen Wen-Chang
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 51 Issue: 13 Pages: 4966-4975

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.8b00874

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Unraveling the stress effects on the optical properties of stretchable rod-coil polyfluorene-poly(n-butyl acrylate) block copolymer thin films2018

    • Author(s)
      Hsieh Hui-Ching、Hung Chih-Chien、Watanabe Kodai、Chen Jung-Yao、Chiu Yu-Cheng、Isono Takuya、Chiang Yun-Chi、Reghu Renji R.、Satoh Toshifumi、Chen Wen-Chang
    • Journal Title

      Polymer Chemistry

      Volume: 9 Issue: 27 Pages: 3820-3831

    • DOI

      10.1039/c8py00763b

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分子内架橋型ブロック共重合体による非対称ラメラ状ナノ構造の構築2019

    • Author(s)
      渡部航大・磯野拓也・山本拓矢・田島健次・佐藤敏文
    • Organizer
      第 68 回高分子討論会(福井)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Controlling Feature Size and Morphology of Microphase-Separated Structures via Intramolecular Cross-Linking of Block Copolymers2019

    • Author(s)
      Kodai Watanabe, Satoshi Katsuhara, Takuya Isono, Takuya Yamamoto, Kenji Tajima, Toshifumi Satoh
    • Organizer
      The 5th International Symposium on DSA (Milan)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Miniaturization of Microphase-Separated Structures via Intramolecular Cross-Linking of Polystyrene-b-Polylactides2018

    • Author(s)
      Kodai Watanabe, Satoshi Katsuhara, Takuya Isono, Takuya Yamamoto, Kenji Tajima, Toshifumi Satoh
    • Organizer
      2018 Taiwan-Japan Bilateral Symposium
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Downsizing of Microphase-Separated Structures via Intramolecular Cross-Linking of Polystyrene-b-Polylactides2018

    • Author(s)
      Kodai Watanabe, Satoshi Katsuhara, Takuya Isono, Takuya Yamamoto, Kenji Tajima, Toshifumi Satoh
    • Organizer
      The 12th SPSJ International Polymer Conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Intramolecular cross-linking of poly(styrene-b-lactide)s for decreasing domain sizes in microphase-separated structures2018

    • Author(s)
      Kodai Watanabe, Satoshi Katsuhara, Takuya Isono, Takuya Yamamoto, Kenji Tajima, Toshifumi Satoh
    • Organizer
      255th American Chemical Society National Meeting & Exposition
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分子内架橋構造を有するブロック共重合体の合成とミクロ相分離構造2017

    • Author(s)
      渡部航大・勝原哲・磯野拓也・山本拓矢・田島健次・佐藤敏文
    • Organizer
      第7回 CSJ化学フェスタ2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi