超高圧圧力ジャンプ装置を用いたシンクロトロンX線散乱法による高分子構造相転移研究

2004 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 15350134
• 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: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 櫻井 伸一 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助教授 (90215682)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• キーワード: スチレン系ブロック共重合体 / 低分子液晶 / ANBC-22 / シンクロトロン放射光 / 圧力ジャンプ / 高分子構造相転移 / ナノ構造 / 高圧

研究概要

本研究では、高圧下での高分子構造相転移研究、ナノ構造研究として、特に下記の3点に注目した
(1)ブロック共重合体系の相転移温度に与える圧力の影響
(2)ブロック共重合体系の自発的配向性能に与える圧力の影響
(3)オリゴマー的ブロック共重合体(低分子液晶化合物ANBC-22)の加圧下での相転移
本研究の開始以前に報告されていた高圧下での高分子構造相転移研究を鑑みるに、当時、装置の制約(最大圧力は2000気圧程度)ゆえ、特に本研究の目的のナノ構造研究に高圧構造解析手法が充分威力を発揮しているとは言いがたい状況であった。そこで、装置上の制約を緩和して最大到達圧力を5000気圧にまで高めるとともに、装置の操作性を飛躍的に高めることによって、本研究を開始したのである。大規模シンクロトロン放射光設備(SPring-8;兵庫県西播磨)を用いて、超高圧圧力ジャンプにともなう時分割2次元小角X線散乱測定を行った。その結果、高圧X線構造解析のナノ構造研究における重要性が示された。それのみならず、圧力媒体を利用する高圧試料セルを限界まで薄くして、X線が透過できるように改良したことによって、5000気圧までという限界はあるものの、リアルタイムで現在の圧力状態を知ることができるとともに、簡便に圧力を変化させることができるという操作性の向上によって、実験条件の多様なコントロールが可能となり、研究の幅を広げることができた。圧力ジャンプも可能であり、今後、益々の展開が期待されるところである。

研究成果

• [雑誌論文] Micro-convection, Dissipative Structure and Pattern Formation in Polymer Blend Solutions under Temperature Gradients (2005)
  • 著者名/発表者名: T.Nambu, Y.Yamauchi, T.Kushiro, S.Sakurai
  • 雑誌名: Faraday Discussions 128 ページ: 285-298
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Micro-convection, Dissipative Structure and Pattern Formation in Polymer Blend Solutions under Temperature Gradients (2005)
  • 著者名/発表者名: T.Nambu, Y.Yamauchi, T.Kushiro, S.Sakurai
  • 雑誌名: Faraday Discussions Vol.128 ページ: 285-298
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Crystallization in Microdomains of a Block Copolymer Comprising Semicrystalline Block Observed by Simultaneous Measurement of SAXS and WAXS with Hv-SALS or DSC (2004)
  • 著者名/発表者名: S.Okamoto, K.Yamamoto, K.Nomura, S.Hara, I.Akiba, K.Sakurai, A.Koyama, M.Nomura, S.Sakurai
  • 雑誌名: J.Macromol.Sci., Physics B43 ページ: 279-296
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Synchrotron Small-Angle X-ray Scattering Studies on Flow-Induced Gyroid to Cylinder Transition in an Elastomeric SBS Triblock Copolymer (2004)
  • 著者名/発表者名: S.Sakurai, T.Kota, D.Isobe, S.Okamoto, K.Sakurai, T.Ono, K.Imaizumi, S.Nomura
  • 雑誌名: J.Macromol.Sci., Physics B43 ページ: 1-11
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Crystallization in Microdomains of a Block Copolymer Comprising Semi-crystalline Block Observed by Simultaneous Measurement of SAXS and WAXS with Hv-SALS or DSC (2004)
  • 著者名/発表者名: S.Okamoto, K.Yamamoto, K.Nomura, S.Hara, I.Akiba, K.Sakurai, A.Koyama, M.Nomura, S.Sakurai
  • 雑誌名: J.Macromol.Sci., Physics Vol.B43 ページ: 279-296
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Synchrotron Small-Angle X-ray Scattering Studies on Flow-Induced Gyroid to Cylinder Transition in an Elastomeric SBS Triblock Copolymer (2004)
  • 著者名/発表者名: S.Sakurai, T.Kota, D.Isobe, S.Okamoto, K.Sakurai, T.Ono, K.Imaizumi, S.Nomura
  • 雑誌名: J.Macromol.Sci., Physics Vol.B43 ページ: 1-11
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Melt Behavior of Block Copolymers (2004)
  • 著者名/発表者名: S.Sakurai, S.Okamoto, K.Sakurai
  • 雑誌名: Developments in Block Copolymer Science and Technology (edited by Ian W.Hamley)(John Wiley & Sons) ページ: 127-158
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Mechanism of Thermally Induced Morphological Reorganization and Lamellar Orientation from the Herringbone Structure in Cross-Linked Polystyrene-block-polybutadiene-block- polystyrene Triblock Copolymers (2003)
  • 著者名/発表者名: S.Sakurai, S.Aida, S.Okamoto, K.Sakurai, S.Nomura
  • 雑誌名: Macromolecules 36 ページ: 1930-1939
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Kinetics and Mechanism of Morphological Transition from Lamella to Cylinder Microdomain in Polystyrene-block-poly(ethylene-co-but-1-ene)-block-polystyrene Triblock Copolymer (2003)
  • 著者名/発表者名: U.Jeong, H.H.Lee, H.Yang, J.K.Kim, S.Okamoto, S.Aida, S.Sakurai
  • 雑誌名: Macromolecules 36 ページ: 1685-1693
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Mechanism of Thermally Induced Morphological Reorganization and Lamellar Orientation from the Herringbone Structure in Cross-Linked Polystyrene-block-polybutadiene-block-polystyrene Triblock Copolymers (2003)
  • 著者名/発表者名: S.Sakurai, S.Aida, S.Okamoto, K.Sakurai, S.Nomura
  • 雑誌名: Macromolecules Vol.36 ページ: 1930-1939
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Kinetics and Mechanism of Morphological Transition from Lamella to Cylinder Microdomain in Polystyrene-block-poly(ethylene-co-but-1-ene)-block-polystyrene Triblock Copolymer (2003)
  • 著者名/発表者名: U.Jeong, H.H.Lee, H.Yang, J.K.Kim, S.Okamoto, S.Aida, S.Sakurai
  • 雑誌名: Macromolecules Vol.36 ページ: 1685-1693
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Surface Ordering of Spherical Microdomains of Block Copolymers
  • 著者名/発表者名: S.Sakurai, A.Sakamoto, A.Itaya, K.Yamada, E.Mouri, H.Matsuoka
  • 雑誌名: International Journal of Applied Chemistry (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Surface Ordering of Spherical Microdomains of Block Copolymers
  • 著者名/発表者名: S.Sakurai, A.Sakamoto, A.Itaya, K.Yamada, E.Mouri, H.Matsuoka
  • 雑誌名: International Journal of Applied Chemistry (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] "Melt Behaviour of Block Copolymers" in "Developments in Block Copolymer Science and Technology" (edited by Ian W.Hamley) (2004)
  • 著者名/発表者名: S.Sakurai, S.Okamoto, K.Sakurai
  • 総ページ数: 127-158
  • 出版者: John Wiley & Sons
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より