| 研究課題/領域番号 |
17350108
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高分子・繊維材料
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
渡邊 宏 京都大学, 化学研究所, 教授 (90167164)
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| 研究分担者 |
井上 正志 大阪大学, 理学研究科, 教授 (80201937)
松宮 由実 京都大学, 化学研究所, 助手 (00378853)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| キーワード | マルチブロック共重合体 / ブリッジ / ループ型コンホメーション / 混合の熱力学的バリア / 誘電緩和 / 絡み合い / 束縛開放機構 / バネ-ビード・モデル / bead-spring model |
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| 研究概要 |
ブタジエン(B)とスチレン(S)を成分とする(BSB)_p型マルチブロック共重合体(p=1-3)をS-選択性のフタル酸ジブチルに溶解した系に対し、構造とレオロジー挙動を調べた。平衡状態では沈殿BドメインをSブロックが連結した網目構造に由来する静的弾性が観察されたが、流動下では、流動面をまたぐブリッジ型Sブロックがループ型になるために弾性が消失することが見いだされた。さらに、ブリッジ型Sブロックの再生が流動停止後の弾性回復の律速過程となること、この弾性回復時間は、ブリッジ再生に必要な過渡的なSIB混合の熱力学的バリアのみならず、ブロック鎖同士の絡み合いにも強く影響されることを明らかにした。
スチレン(S)とイソプレン(I)を成分とする(SIS)_p型マルチブロック共重合体(p=1-5)をI-選択性のテトラデカンに溶解した系に対して、誘電測定を行った。共重合体の特定のIブロックだけに双極子反転を導入し、このIブロックの誘電応答を選択的に検出することで、平衡状態におけるループ含率φ_<loop>を各1ブロックに対して決定した。その結果、共重合体鎖の中央のIブロックの方が端部のIブロックより小さなφ_<loop>を持つこと、また、全ブロック数の増加に伴いφ_<loop>は微増した後に漸近値(*60%)に至ることを明らかにした。さらに、共重合体中のブリッジ型Iブロックの高い延伸性(最大伸長比=30)は、共存しているループ型Iブロックが延伸下で示す浸透圧効果に由来することも明らかとなった。
共重合体ダイナミクスの基礎的理解のために、星形ホモポリイソプレン系に対して粘弾性および誘電測定を行い、束縛解放機構がこの系の緩和を支配することを明らかにした。さらに、屈曲性鎖の基礎モデルであるバネービード・モデルの理論解析から、一定応力下のクリープ過程では鎖の全セグメントが配向相関を示すことなどを明らかにした。
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