コンピュータ支援光照射法による高分子の共連続構造の制御とナノフィラーの回路構築

• 研究課題/領域番号: 26620181
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 宮田 貴章 (QTranCong / 宮田 貴章(QTranCong)) 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (50188827)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: ポリマーブレンド / 相分離 / 光重合 / 共連続構造 / 多層カーボンナノチューブ / コンピュータ支援照射法 / 多層 CNTs の回路 / 異方の導電性 / 高分子混合系 / 光重合反応 / カーボンナノチューブ / 電気伝導性 / ミクロ回路

研究成果の概要

本研究では、コンピュータ支援照射法(CAI) により、光重合を用い、光ストライプパターンで相分離を引き起こし、ポリマーブレンドの異方性相分離を誘起した。また、多層カーボンナノチューブ（CNTs)を添加して、相分離を引き起こすと、特定な条件下でCNTs が特定の高分子成分に選択分散できた。また、光強度の光ストライプパターンを照射する場合、異方性のスピノーダル構造が発現し、CNTs の選択的分散で高分子試料が異方導電性を示すことが観測された。

研究成果

• [雑誌論文] (1)"Polymer networks with bicontinuous gradient morphologies resulting from the competition between phase separation and photopolymerization" (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Hirose, K. Shimada, C. Hayashi, H. Nakanishi, T. Norisuye, and Q. Tran-Cong-Miyata, Q. Tran-Cong-Miyata,
  • 雑誌名: Soft Matter 巻: 12 号: 6 ページ: 1820-1829
  • DOI: 10.1039/c5sm02399h
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 光重合で誘発したポリマーブレンドの相分離に及ぼすメタクリレートモノマーのアルキル鎖長の影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Kawakubo, H. Nakanishi, T. Norisuye, and Q. Tran-Cong-Miyata
  • 雑誌名: 高分子論文集 巻: 72 号: 10 ページ: 630-641
  • DOI: 10.1295/koron.2015-0031
  • NAID: 130005104174
  • ISSN: 0386-2186, 1881-5685
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] “Phase separation of polymer mixtures induced by light and heat: a comparative study by light scattering” (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Ochi, R. Kawakubo, D.-T. Van-Pham, Y. Kitamura, H. Nakanishi, T. Norisuye, and Q. Tran-Cong-Miyata
  • 雑誌名: Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol. (IOP) 巻: 6 号: 4 ページ: 045002-045002
  • DOI: 10.1088/2043-6262/6/4/045002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] “Effects of the Positive Feedback Loop in Polymerization on the Reaction-Induced Phase Separation of Polymer Mixtures” (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Furubayashi, R. Kawakubo, H. Nakanishi, T. Norisuye, and Q. Tran-Cong-Miyata
  • 雑誌名: Chaos (AIP) 巻: 25 号: 6 ページ: 064305-064305
  • DOI: 10.1063/1.4921175
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of the Positive Feedback Loop in Polymerization on the Reaction-Induced Phase Separation of Polymer Mixtures (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Kawakubo, H. Nakanishi, T. Norisuye, Q. Tran-Cong-Miyata
  • 雑誌名: CHAOS (AIP) 巻: 25
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] “Effect of Electrostatic Interactions on the Velocity Fluctuations of Settling Microspheres” (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Sugita, T. Norisuye, H. Nakanishi, and Q. Tran-Cong-Miyata
  • 雑誌名: PHYSICS FLUIDS 巻: 27 ページ: 013304-013304
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tricontinuous Morphology of Ternary Polymer Blends Driven by Photopolymerization: Reaction and Phase Separation Kinetics” (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Shukutani , T. Myojo , H. Nakanishi , T. Norisuye , and Q. Tran-Cong-Miyata
  • 雑誌名: MACROMOLECULES 巻: 47 ページ: 4380-4386
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] “Effects of Molecular Weight on the Local Deformation of Photo-Cross-linked Polymer Blends Studied by Mach-Zehnder Interferometry”, (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kawamoto, D.-T. Van-Pham, H. Nakanishi, T. Norisuye, Q. Tran-Cong-Miyata and K. Fukao,
  • 雑誌名: POLYMER JOURNAL 巻: 46 ページ: 819-822
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] “The Roles of the Trommsdorff-Norrish Effect in Phase Separation of Binary Mixtures Induced by Photopolymerization" (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Ozaki, T. Koto, T. V. Nguyen, H. Nakanishi, T. Norisuye and Q. Tran-Cong-Miyata,
  • 雑誌名: POLYMER 巻: 55 ページ: 1809-1806
  • 査読あり
• [学会発表] 光反応を利用したポリマーブレンドのモルフォロジー制御：現状と展望 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮田貴章
  • 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
  • 年月日: 2016-05-25
  • 招待講演
• [学会発表] “Phase Separation of Polymer Mixtures Driven by Photopolymerization: Recent Developments and Perspectives” (2015)
  • 著者名/発表者名: Q. Tran-Cong-Miyata
  • 学会等名: 環太平洋国際化学会議（PACIFICHEM-2015）, Symposium No.165
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] “Phase Separation of Polymer Mixtures Induced by Photopolymerization”, (2014)
  • 著者名/発表者名: Qui Tran-Cong-Miyata
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Polymer Materials Science,
  • 発表場所: Ho-Chi-Minh City, VietNam
  • 年月日: 2014-11-08
  • 招待講演
• [学会発表] (c)“Continuous Morphologies Generated by Photopolymerization-driven Phase Separation and its Practical Applications in Materials Science" (2014)
  • 著者名/発表者名: Qui Tran-Cong-Miyata
  • 学会等名: The 7th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology (IWAMSN-2014)
  • 発表場所: Ha Long, VietNam
  • 年月日: 2014-11-02 – 2014-11-06
  • 招待講演
• [学会発表] “Photopolymerization-driven Phase Separation of Polymer Blends: From Binary to Ternary Systems with Application" (2014)
  • 著者名/発表者名: Qui Tran-Cong-Miyata
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Polymer Materials Science
  • 発表場所: The University of Akron, Ohio, USA
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-07-29
  • 招待講演
• [学会発表] “Polymer Blends with Uniaxially and Biaxially Graded Co-continuous Morphologies Generated by Photopolymerization”, (2014)
  • 著者名/発表者名: Qui Tran-Cong-Miyata
  • 学会等名: The 11th International Symposium on Polymer Physics (PP’2014), Nanjing, China,
  • 発表場所: Nanjing, China
  • 年月日: 2014-06-08 – 2014-06-12
  • 招待講演
• [産業財産権] 多相系高分子材料、及び多相系高分子材料の製造方法 (2014)
  • 発明者名: 2014年 11月 28日
  • 権利者名: 2014年 11月 28日
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-241135
  • 出願年月日: 2014-11-28