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混合ポリマーブラシによる表面ナノ構造制御とその利用

研究課題

研究課題/領域番号 15655082
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関京都大学

研究代表者

辻井 敬亘  京都大学, 化学研究所, 助教授 (00217308)

研究分担者 大野 工司  京都大学, 化学研究所, 助手 (00335217)
後藤 淳  京都大学, 化学研究所, 助手 (20335219)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードポリマーブラシ / 相分離 / リビングラジカル重合 / グラフト重合 / 表面モルホロジー / 表面グラフト重合
研究概要

材料の表面モルホロジーは、表面摩擦、ぬれ性、接着性、生体適合性などめ表面特性と深く関わっており、その制御、特にナノスケールでの制御は、新しい機能性表面の設計において極めて重要である。本研究では、構造因子(鎖長、鎖長分布、密度、分率など)の制御された非相溶異種高分子を2段階精密グラフト重合法により材料表面にランダムにグラフト(混合ポリマーブラシの構築)し、ナノスケール空間での相分離を利用した表面モルホロジーの制御を目指した。
本年度の主な成果は以下のとおりである。
(1)昨年度に引き続き、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)/ポリスチレン(PS)混合ブラシのナノ相分離構造の解明に取り組み、ジクロロメタン(両者の良溶媒)処理により得られる均一な超薄膜においても、その内部にナノ相分離構造が形成されていることを発見した(PMMAの選択的プラズマエッチングにより、数十nmオーダーの特異な表面モルホロジーの出現を確認した)。
(2)より構造の明確で多様な混合ブラシの構築を目指して、原子移動ラジカル重合(ATRP)およびニトロキシル制御ラジカル重合(NMP)の固定化開始剤を種々検討し、開始剤の単分子層固定化(グラフト密度比のより精密な制御)ならびに重合可能モノマー種の多様化(例えば、トリフェニルアミン含有モノマーのNMP)に成功した。
(3)親水性高分子を一成分とする混合ブラシを合成するために、NMP開始反応がほぼ起こらない低温で、メタクリル酸プロポキシエチル(重合後、脱保護によりメタクリル酸へ変換)、メタクリル酸ヒドキシエチルの重合を検討し、構造の制御された高密度親水性ブラシの合成に成功した。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2004

すべて 雑誌論文 (1件)

  • [雑誌論文] Structure and Properties of High-Density Polymer Brushes2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Tsujii, et al.
    • 雑誌名

      Polymer Brushes

      ページ: 273-286

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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