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2015 年度 実績報告書

新規超分子フォトニックエラストマーの創製とその光学特性評価

研究課題

研究課題/領域番号 15J04689
研究機関名古屋大学

研究代表者

松島 智  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
キーワードブロック共重合体 / ミクロ相分離構造 / エラストマー / 粘弾性
研究実績の概要

ポリスチレン-b-ポリ(4-ビニルピリジン)-b-ポリスチレン(SPS)ブロック共重合体と、Pのみを溶解するプロトン性イオン液体とを混合することで、中央鎖に超分子相互作用を導入したソフト材料を調製した。ヤング率は約0.06MPa、破断伸張は約600%であるようなエラストマー能を有していたが、フォトニック特性の評価までは至っていない。
研究の進捗具合等を考慮し、ABCトリブロック共重合体を用いた新しい分子設計を考案した。A成分にはポリ(2-ビニルピリジン)(Tg~100℃)、B成分にはポリイソプレン(Tg~-70℃)、C成分にはTg~50℃程度のポリマーからなるABCトリブロック共重合体を用いる。C成分に最適なポリマーを探索すべく、モノマーユニットに対して異なる長さのアルキル基を有した、ポリ(4-n-アルキルスチレン)(アルキル基の炭素数=2、3、4、6、8)をリビングアニオン重合法により合成した。これらポリマーの粘弾性パラメータを詳細に評価したところ、アルキル基の炭素数が多くなるにつれてTgは低下していき、絡み合い点間分子量Meは増加することが分かった。これは運動性の高いアルキル基が導入されることで相対的に主鎖の運動性も高まるためにTgは低下し、一方でアルキル基が存在することで分子鎖レベルで太くなっているためにMeは増加したと考えられる。以上の結果からポリ(4-n-プロピルスチレン)のTgが57℃であったことから、このポリマーがABCトリブロック共重合体のC成分に最適なポリマーであると考えた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初計画していた分子設計ではエラストマーとしての性質は示すものの可視光を反射するフォトニック特性を示す材料の調製までには至らなかった。現在、新たな分子設計を考え、その分子設計に適したポリマーを見出すことができた。

今後の研究の推進方策

ポリ(2-ビニルピリジン)-b-ポリイソプレン-b-ポリ(4-n-プロピルスチレン)からなるABCトリブロック共重合体を合成し、まずは力学特性について調査する。また高分子量体ポリマーに関しても合成し、フォトニック特性を有するエラストマーの調製にも随時挑戦する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Preparation of a series of model poly(n-alkyl styrene)s and their viscoelasticity and glass transition temperatures2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Matsushima, Atsushi Takano, Yoshiaki Takahashi, Yushu Matsushita
    • 学会等名
      APS March Meeting 2016
    • 発表場所
      アメリカ ボルチモアコンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-14 – 2016-03-18
    • 国際学会
  • [学会発表] ポリ(n-アルキルスチレン)の精密合成とその粘弾性パラメータのアルキル鎖長依存性2016

    • 著者名/発表者名
      松島智、高野敦志、高橋良彰、松下裕秀
    • 学会等名
      2015年度高分子基礎物性研究会・高分子計算化学研究会合同討論会
    • 発表場所
      大阪大学中ノ島センター(大阪)
    • 年月日
      2016-03-07 – 2016-03-08
  • [学会発表] ABA トリブロック共重合体/イオン液体から成るポリマーゲルの調製 と力学特性2015

    • 著者名/発表者名
      松島智
    • 学会等名
      学生ワークショップ2015
    • 発表場所
      六甲保養荘(兵庫)
    • 年月日
      2015-09-22
  • [学会発表] ABA トリブロック共重合体/イオン液体からなるソフト材料の調製と力学特性2015

    • 著者名/発表者名
      松島智、林幹大、野呂篤史、松下裕秀
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2015-05-27 – 2015-05-29
  • [学会発表] ABAトリブロック共重合体/イオン液体から生成させたポリマーゲルの力学特性2015

    • 著者名/発表者名
      松島智、林幹大、野呂篤史、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
      京都
    • 年月日
      2015-05-13 – 2015-05-14

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公開日: 2016-12-27  

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