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環状トポロジカル高分子の精密合成と粘弾性

研究課題

研究課題/領域番号 14J03393
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・繊維材料
研究機関名古屋大学

研究代表者

土肥 侑也  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2015年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード環状高分子 / アニオン重合 / 粘弾性 / 絡み合い / ダイナミクス / 分岐高分子
研究実績の概要

今年度は、線状鎖の両端に環状鎖が連結した「ダンベル型高分子」の精密合成と、その粘弾性挙動の調査を行った。試料はアニオン重合法により、環化連結点にジフェニルエチレン型ビニル基を有する環状ポリスチレン(分子量3万)に、両末端リビング線状ポリスチレン(分子量8万あるいは24万)を反応させた後、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)と相互作用クロマトグラフィー(IC)による多段階の分取精製を行うことで、高純度試料を調製した。得られた試料は、SECに多角度光散乱(MALS)検出器を取り付けたSEC-MALS測定により絶対分子量を見積もり、またIC測定により純度を定量的に見積もることで、分子特性を評価した。これらの測定により、本研究で得られたダンベル型高分子試料が分子設計通りかつ高純度に調製できていることを確認した。
得られたダンベル型高分子試料のうち、中央線状鎖の分子量が24万と分子量の大きな試料の粘弾性測定を行った。その結果、中央線状鎖単体では分子間の絡み合いに起因したゴム状平坦領域を示した後に、終端緩和挙動が見られたのに対し、線状鎖の両端に小さな環状鎖が連結したダンベル型試料では、著しく長いゴム状平坦領域を示し、観測の範囲内において流動挙動をほとんど示さないことが明らかとなった。この結果は、ダンベル型高分子において、通常の線状鎖には生じえないような特徴的な分子間相互作用が生じていることを強く示唆している。これまでの実験的知見から考察すると、この著しい緩和の遅延は、ダンベル型高分子の末端の環状鎖部に別の分子が貫入することにより生じていると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Comb-Shaped Ring Polystyrenes2016

    • 著者名/発表者名
      Yuya Doi, Yutaro Iwasa, Kazuki Watanabe, Masahide Nakamura, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: in press 号: 8 ページ: 3109-3115

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.6b00208

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Melt Rheology of Ring Polystyrenes with Ultrahigh Purity2015

    • 著者名/発表者名
      Yuya Doi, Kazuki Matsubara, Yutaka Ohta, Tomohiro Nakano, Daisuke Kawaguchi, Yoshiaki Takahashi, Atsushi Takano, and Yushu Matsushita
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 48 号: 9 ページ: 3140-3147

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b00076

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Melt Rheology of Tadpole-Shaped Polystyrenes2015

    • 著者名/発表者名
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 48 号: 23 ページ: 8667-8674

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b01913

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ダンベル型高分子の合成と粘弾性2016

    • 著者名/発表者名
      土肥侑也、高野敦志、高橋良彰、松下裕秀
    • 学会等名
      高分子基礎物性研究会・高分子計算機科学研究会合同討論会
    • 発表場所
      大阪、大阪
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Viscoelasticity of dumbbell- shaped polymers2016

    • 著者名/発表者名
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • 学会等名
      The 11th International Workshop of East Asian Young Rheologists
    • 発表場所
      Shenzhen, China
    • 年月日
      2016-01-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ダンベル型高分子の調製と動的粘弾性2015

    • 著者名/発表者名
      土肥侑也、高野敦志、高橋良彰、松下裕秀
    • 学会等名
      第27回高分子加工技術討論会
    • 発表場所
      名古屋、愛知
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic viscoelasticity of dumbbell-shaped polymers2015

    • 著者名/発表者名
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • 学会等名
      第63回レオロジー討論会(International Symposium on Rheology 2015)
    • 発表場所
      神戸、兵庫
    • 年月日
      2015-09-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ダンベル型高分子の調製とキャラクタリゼーション2015

    • 著者名/発表者名
      土肥侑也、高野敦志、松下裕秀
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      仙台、宮城
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 特殊環状高分子の合成と物性2015

    • 著者名/発表者名
      土肥侑也
    • 学会等名
      第153回東海高分子研究会講演会
    • 発表場所
      犬山、愛知
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Precise synthesis and characterization of ring polymer derivatives2015

    • 著者名/発表者名
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yushu Matsushita
    • 学会等名
      Ring Polymers: Advances and Perspectives
    • 発表場所
      Crete, Greece
    • 年月日
      2015-07-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Melt rheology of tadpole-shaped polystyrenes with high purity2015

    • 著者名/発表者名
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • 学会等名
      Ring Polymers: Advances and Perspectives
    • 発表場所
      Crete, Greece
    • 年月日
      2015-07-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of topology on the miscibility of poly- (4-trimethylsilylstyrene) and polyisoprene blends studied by small-angle neutron scattering2015

    • 著者名/発表者名
      Yuya Doi, Yuki Kobayashi, Siti Sarah Abdul Rahman, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • 学会等名
      Ring Polymers: Advances and Perspectives
    • 発表場所
      Crete, Greece
    • 年月日
      2015-07-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 環状くし型高分子の希薄溶液物性2015

    • 著者名/発表者名
      土肥侑也、高野敦志、松下裕秀
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌、北海道
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ダンベル型高分子の合成と粘弾性2015

    • 著者名/発表者名
      土肥侑也、高野敦志、高橋良彰、松下裕秀
    • 学会等名
      日本レオロジー学会第42年会
    • 発表場所
      宇治、京都
    • 年月日
      2015-05-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Melt rheology of comb-shaped ring polystyrenes with high purity2015

    • 著者名/発表者名
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • 学会等名
      The 10th International Workshop of East Asian Young Rheologists
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2015-02-04 – 2015-02-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Viscoelastic properties of ring polystyrenes with multi-legs2014

    • 著者名/発表者名
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2014-12-02 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dilute solution properties of ring polystyrenes with multi-legs2014

    • 著者名/発表者名
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2014-12-02 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic viscoelasticity of comb-shaped ring polystyrenes2014

    • 著者名/発表者名
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • 学会等名
      第62回レオロジー討論会
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ポリマーブレンドの相溶性に及ぼす成分ポリマーのトポロジーの影響2014

    • 著者名/発表者名
      高野敦志、小林侑生、土肥侑也、Sarah Siti、松下裕秀
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 特殊環状構造高分子の調製とその性質2014

    • 著者名/発表者名
      土肥侑也、高野敦志、高橋良彰、松下裕秀
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] くらげ型環状高分子の合成と物性2014

    • 著者名/発表者名
      土肥侑也、高野敦志、松下裕秀
    • 学会等名
      第149回東海高分子夏季合宿
    • 発表場所
      三重
    • 年月日
      2014-09-05 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Linear melt rheology of tadpole-shaped polystyrenes with high purity2014

    • 著者名/発表者名
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • 学会等名
      6th Pacific Rim Conference on Rheology
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2014-07-20 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Linear melt rheology of comb-shaped polystyrenes with linear/ring backbones2014

    • 著者名/発表者名
      Yuya Doi, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • 学会等名
      6th Pacific Rim Conference on Rheology
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2014-07-20 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] くらげ型高分子の合成と粘弾性2014

    • 著者名/発表者名
      土肥侑也、高野敦志、高橋良彰、松下裕秀
    • 学会等名
      日本レオロジー学会第41年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-05-15 – 2014-05-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学 松下研究室 ホームページ

    • URL

      http://morpho.apchem.nagoya-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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