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非溶媒界面における高分子の構造・物性と機能化

研究課題

研究課題/領域番号 13J04762
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 高分子化学
研究機関九州大学

研究代表者

堀之内 綾信  九州大学, 大学院工学府材料物性工学専攻, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード高分子 / 表面 / 界面 / 非溶媒 / 凝集状態 / 局所コンフォメーション / 和周波発生 / ダイナミクス
研究概要

高分子は様々な分野において機能材料や高性能材料として利用されており、その表面は液体(非溶媒)と接触する場合が多い。このため、非溶媒との界面における高分子の構造と物性を正確に理解し制御することは、学術的にはもちろん、表面機能材料を設計する上でも重要である。本研究は、非溶媒との界面における高分子鎖の凝集状態ならびに局所コンフォメーションを明らかにしたものであり、得られた成果は以下のとおりである。
和周波発生分光測定に基づき、水界面における高分子鎖の局所コンフォメーションを支配する因子について検討している。試料として立体規則性の異なるポリメタクリル酸メチル(PMMA)を用いることで、モノマーのコンフィギュレーションが界面コンフォメーション、ひいては、界面構造再編成のダイナミクスに顕著な影響を及ぼすことを見出している。また、化学構造がPMMAに類似でありながら、カルボニル基を有していない高分子を合成し、その界面コンフォメーションを評価している。その結果、ビニル高分子においてカルボニル基の有無が界面コンフォメーションを大きく変化させ、ひいては、水の凝集状態をも変化させることを見出している。
以上、本研究は非溶媒との界面における高分子鎖の凝集状態・局所コンフォメーションについて重要な知見を得、非溶媒界面が関与する高分子機能性材料の設計開発に重要な指針を与えたものであり、高分子材料学上、価値があるといえる。上述の結果は2報の論文として既に発表している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初目標としていた、『非溶媒界面における高分子の局所コンフォメーションに及ぼす因子の解明』を達成している。また、得られた成果の普遍性を追求し、これまでに得られた成果が他の高分子にも適用できる可能性があることを見出している。また、ダイナミクスとの相関についても検討を行っており、研究は順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(1件)
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of side-chain carbonyl groups on the interface of vinyl polymers with water2014

    • 著者名/発表者名
      Yukari Oda, Ayanobu Horinouchi, Daisuke Kawaguchi, Hisao Matsuno, Shokyoku Kanaoka, Sadahito Aoshima, Keiji Tanaka
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 30 号: 5 ページ: 1215-1219

    • DOI

      10.1021/la404802j

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An effect of stereoregularity on the structure of poly (methyl methacrylate) at air and water interfaces2013

    • 著者名/発表者名
      Ayanobu Horinouchi, Keiji Tanaka
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 3巻 号: 24 ページ: 9446-9452

    • DOI

      10.1039/c3ra40631h

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 自由エネルギーの異なる固体界面でのポリメタクリル酸メチルの局所コンフォメーション2013

    • 著者名/発表者名
      堀之内綾信
    • 学会等名
      第62回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 年月日
      2013-05-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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