高分子ブレンド単分子膜の動的挙動AFM観察

• 研究課題/領域番号: 15H03861
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 熊木 治郎 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (00500290)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円); 2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2015年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
• キーワード: 高分子の構造・物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 高分子超薄膜 / ナノ材料 / 表面・界面物性 / 高分子構造・物性 / 超薄膜 / 表面・界面特性 / 原子間力顕微鏡

研究成果の概要

高分子鎖は一般に柔軟な糸状の分子であり、その構造、運動性が高分子の材料特性の由来である。基板上の高分子孤立鎖の運動は、原子間力顕微鏡（AFM）により評価されているが、高分子の凝集体（固体、融体）中での高分子鎖の運動を直接観察した例はない。本研究では、基板上に積層した高分子ブレンド単分子膜を用いて、ブレンド単分子膜に可溶化した高分子孤立鎖の運動挙動を直接AFM観察し、高分子の運動がマトリックス分子の影響を大きく受けることを見出した。また、単分子膜中での孤立鎖状態からのステレオコンプレックスの形成過程についても直接観察し評価した。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular Combing of a Flexible Polymer Chain by Simple Spin Casting (2018)
  • 著者名/発表者名: Chisato Shimanuki, Yuuma Matsuta, Ryo Fujita, Jiro Kumaki
  • 雑誌名: ACS Omega 巻: 3 号: 4 ページ: 3983-3990
  • DOI: 10.1021/acsomega.8b00325
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 単分子膜を用いた高分子鎖構造の原子間力顕微鏡観察の進展 (2017)
  • 著者名/発表者名: 熊木治郎
  • 雑誌名: 高分子 巻: 66 ページ: 567-571
• [雑誌論文] Morphology Control Through Hierarchical Phase Separation in Langmuir Monolayers of Poly(methyl methacrylate)-b-Poly(n-butyl acrylate) (2017)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Watanabe, Jiro Kumaki
  • 雑誌名: J. Colloid Interface Sci. 巻: 486 ページ: 316-324
  • DOI: 10.1016/j.jcis.2016.10.004
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Observation of Polymer Chain Structures in Two-Dimensional Films by Atomic Force Microscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: Jiro Kumaki
  • 雑誌名: Polymer Journal 巻: 48 号: 1 ページ: 3-14
  • DOI: 10.1038/pj.2015.67
  • NAID: 40020685211
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] AFMを用いた高分子鎖構造の直接観察 (2018)
  • 著者名/発表者名: 熊木治郎
  • 学会等名: 平成29年度東海シンポジウム（高分子学会東海支部）
  • 招待講演
• [学会発表] Visualization of Polymer Chain Structures in Two-Dimensional Films by Atomic Force Microscopy (2018)
  • 著者名/発表者名: Jiro Kumaki
  • 学会等名: 2018 Special Seminar Series (The University of Akron)
  • 招待講演
• [学会発表] 基板上に展開するブレンド融液中の高分子孤立鎖のin-situ AFM観察 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡邉康宏、熊木治郎
  • 学会等名: 第66回高分子学会年次大会
• [学会発表] Visualization of Polymer Chain Structures in Two-Dimensional Films by Atomic Force Microscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: Jiro Kumaki
  • 学会等名: Japan-Taiwan Bilateral Polymer Symposium (JTBPS 2017)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Polymer Chain Structures Observed by Atomic Force Microscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: Jiro Kumaki
  • 学会等名: Workshop: Recent Advances in Polymer Dynamics and Crystallization, University of Freiburg
  • 国際学会
• [学会発表] Crystallization Behavior of Polymer Langmuir Monolayers Observed by High-Resolution Atomic Force Microscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: Kenta Iwashima, Kenji Watanabe, Jiro Kumaki
  • 学会等名: International Discussion Meeting on Polymer Crystallization 2017 (IDMPC 2017)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 単分子膜を用いた高分子結晶の高分解能原子間力顕微鏡観察 (2017)
  • 著者名/発表者名: 熊木治郎
  • 学会等名: 第26回有機結晶シンポジウム(日本化学会有機結晶部会)
  • 招待講演
• [学会発表] 平行、逆平行型環状ポリ乳酸ステレオブロック共重合体の単分子膜中でのステレオコンプレックス形成挙動AFM観察 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩島健太、石原智美、手塚育志、山本拓矢、熊木治郎
  • 学会等名: 2016高分子学会東北支部研究発表会
  • 発表場所: 山形大学工学部（米沢）
  • 年月日: 2016-11-10
• [学会発表] 基板上に展開するブレンド融液中の高分子孤立鎖のin-situ AFM観察 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邉康宏、一戸捷人、熊木治郎
  • 学会等名: 2016高分子学会東北支部研究発表会
  • 発表場所: 山形大学工学部（米沢）
  • 年月日: 2016-11-10
• [学会発表] 平行、逆平行型環状ポリ乳酸ステレオブロック共重合体の単分子膜中でのコンプレックス形成挙動AFM観察 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩島健太、石原智美、手塚育志、山本拓矢、熊木治郎
  • 学会等名: 第65回高分子討論会
  • 発表場所: 神奈川大学（横浜）
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] 基板上に展開するブレンド融液中の高分子孤立鎖のin-situ AFM観察 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邉康宏、一戸捷人、熊木治郎
  • 学会等名: 第65回高分子討論会
  • 発表場所: 神奈川大学（横浜）
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] ブレンドLB単分子膜に可溶化した高分子孤立鎖の運動挙動AFM観察 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大友政明、熊木治郎
  • 学会等名: 第65回高分子討論会
  • 発表場所: 神奈川大学（横浜）
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] 合成高分子鎖の原子間力顕微鏡観察 (2016)
  • 著者名/発表者名: 熊木治郎
  • 学会等名: 16-1 高分子学会高分子基礎物性研究会（高分子１分子計測と基礎物性）
  • 発表場所: 京都テレサ（京都）
  • 年月日: 2016-07-25
  • 招待講演
• [学会発表] 高分子ブレンド単分子膜中の高分子鎖の運動挙動観察 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大友政明、熊木治郎
  • 学会等名: 第65回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸）
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] 平行、逆平行型環状ポリ乳酸ステレオブロック共重合体の水面上でのステレオコンプレックス形成挙動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩島健太、石原智美、手塚育志、山本拓矢、熊木治郎
  • 学会等名: 第65回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸）
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] Evaluation of the End-to-End Distance of Chains Solubilized in a Polymer Langmuir Monolayer by Atomic Force Microscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: Jiro Kumaki
  • 学会等名: American Physical Society (APS) March Meeting 2016
  • 発表場所: Baltimore Convention Center (Maryland, USA)
  • 年月日: 2016-03-14
  • 国際学会
• [学会発表] 高分子鎖構造の高分解能原子間力顕微鏡観察 (2016)
  • 著者名/発表者名: 熊木治郎
  • 学会等名: 平成28年東北ポリマー懇話会総会講演会
  • 発表場所: 盛岡市産学官連携研究センター（岩手）
  • 年月日: 2016-01-28
  • 招待講演
• [学会発表] 高分子ブレンド単分子膜中の高分子鎖の運動挙動観察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大友政明、熊木治郎
  • 学会等名: 2015高分子学会東北支部研究発表会
  • 発表場所: 秋田大学（秋田）
  • 年月日: 2015-11-12
• [学会発表] Visualization of the End-to-End Distance of Chains in a Polymer Langmuir Monolayer (2015)
  • 著者名/発表者名: Fumiki Honma, Kenta Iwashima, Jiro Kumaki
  • 学会等名: IUPAC 11th International Conference on Advanced Polymers via Macromolecular Engineering (APME2015)
  • 発表場所: Pacifico Yokohama (Yokohama)
  • 年月日: 2015-10-18
  • 国際学会
• [学会発表] Visualization of Polymer Chain Structures by AFM Using Their Two-Dimensional Films (2015)
  • 著者名/発表者名: Jiro Kumaki
  • 学会等名: Yamagata University-France-Brazil Advanced Polymer Chemistry Symposium in Yonezawa
  • 発表場所: Yamagata University (Yonezawa)
  • 年月日: 2015-06-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 孤立鎖状態からのPMMAステレオコンプレックス形成挙動観察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 影山諒、熊木治郎
  • 学会等名: 第６４回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（札幌）
  • 年月日: 2015-05-27
• [学会発表] 高分子鎖構造の高分解能原子間力顕微鏡観察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 熊木治郎
  • 学会等名: 第346回ゴム技術フォーラム月例会講演
  • 発表場所: 東部ビル（東京）
  • 年月日: 2015-04-03
  • 招待講演
• [備考] 山形大学 熊木研究室
  • URL: http://kumaki-lab.yz.yamagata-u.ac.jp/index.html
• [備考] 山形大学教員情報
  • URL: http://yudb.kj.yamagata-u.ac.jp/html/100000173_ja.html
• [備考] 山形大学 熊木研究室
  • URL: http://kumaki-lab.yz.yamagata-u.ac.jp