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2008 年度 実績報告書

複合空間拘束を利用したオニオン構造制御とソフトマター微空間レオロジー

研究課題

研究課題/領域番号 19740258
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

藤井 修治  長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (40401781)

キーワード界面活性剤 / ラメラ相 / ゲスト成分 / オニオン / 構造転移 / レオロジー / コロイド微粒子 / 波うちゆらぎ
研究概要

界面活性剤ラメラ相が示す流動誘起型ラメラ-オニオン転移は、ブロックコポリマーやコロイド粒子などのゲスト成分の混合により異なる転移挙動を示すことが期待される。二分子膜に対するゲスト成分としてブロックコポリマーを混合した系では、二分子膜に会合した高分子鎖間、高分子-二分子膜間の排除体積効果と実効膜厚の増加のため二分子膜は硬化し、オニオン相形成は阻害されると考えられ、他方、コロイド粒子添加系では二分子膜がコロイド粒子表面に配勾するためオニオン相形成が促進されると考えた。この考えに基づき(a)トリブロックコポリマーPluronic(PEO-PPO-PEO)を界面活性剤と混合した複合二分子膜系ラメラ相と、(b)異なる粒径のシリカ微粒子を添加したコロイド混合ラメラ相について、流動誘起ラメラーオニオン転移挙動を粘弾性測定により調べた。まず複合二分子膜系ラメラ相について、低高分子濃度ではオニオン相形成は促進される一方、高濃度ではオニオン相形成が抑制されるという特異な結果を得た。低濃度域ではポリマーの親水基鎖間の排除体積効果により二分子膜の波うちゆらぎが増長されるためオニオン形成が促進されるが、高濃度域では、排除体積効果が強く膜の曲げ弾性率が補強されるためにオニオン形成が抑制されたと考えられる。コロイド混合ラメラ相では、オニオン相形成の臨界ずり速度はコロイドの粒径、濃度に依存せず一定であった。ところが、臨界ずり速度以上でのラメラ-オニオン転移過程において、オニオン相形成の開始時間は粒径、濃度に依存し、粒径の大きい程、且つ高濃度ほどオニオン相形成が促進されることが分かった。ゲスト成分を用いることにより二分子膜の物理特性を選択的に制御することが可能であり、ゲスト成分の添加効果を通して秩序相形成のメカニズム、構造決定原理の解明に役立つと考えられる。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Multilamellar vesicles("onions") under shear quench : pathway of discontinuous size growth2009

    • 著者名/発表者名
      S. Koschoreck, S. Fujii, P. Lindner, W. Richtering
    • 雑誌名

      Rheologica Acta 48

      ページ: 231-241

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discontinuous growth of onion structure under shear2009

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii
    • 雑誌名

      Progress in Colloid and Polymer Sciences (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of a triblock copolymer on phase behavior and shear induced topologies of a surfactant lamellar phase2009

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii, S. Koschoreck, P. Lindner, W. Richtering
    • 雑誌名

      Langmuir (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shear-induced structures in lamellar phase2008

    • 著者名/発表者名
      S. Koschoreck, S.Fujii, W. Richtering
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics 175

      ページ: 154-165

    • 査読あり
  • [学会発表] スメクチック液晶の零線形レオロジー2009

    • 著者名/発表者名
      藤井修治、好村滋行
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] ずり流動下における多層膜ベシクルのサイズ変化2008

    • 著者名/発表者名
      藤井修治、五十野善信
    • 学会等名
      高分子学会北陸支部会
    • 発表場所
      福井大学
    • 年月日
      2008-11-16
  • [学会発表] Shear-induced multilamellar vesicle formation of polymer-doped surfactant2008

    • 著者名/発表者名
      T. Araki, S. Fujii, S. Kawahara, Y . Isono
    • 学会等名
      International Rubber Conference 2008
    • 発表場所
      Kuala Lumpur (Malaysia)
    • 年月日
      2008-10-20
  • [学会発表] Kinetic pathway in the size change of multilamellar vesicles under shear flow2008

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii, S. Kawahara, Y. Isono
    • 学会等名
      International Rubber Conference 2008
    • 発表場所
      Kuala Lumpur (Malaysia)
    • 年月日
      2008-10-20
  • [学会発表] ずり速度変化による多層膜ベシクル構造成長のダイナミクス2008

    • 著者名/発表者名
      藤井修治、五十野善信
    • 学会等名
      第56回日本レオロジー討論会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 年月日
      2008-10-08
  • [学会発表] ずり流動下における多層膜ベシクルの構造変化2008

    • 著者名/発表者名
      藤井修治、五十野善信
    • 学会等名
      第57回高分子討論会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2008-09-26
  • [学会発表] ずり流動変化によるオニオン構造の不連続的成長2008

    • 著者名/発表者名
      藤井修治
    • 学会等名
      田中豊一記念シンポジウム
    • 発表場所
      アルカディア市谷(東京)
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] Viscoelasticity of triblock copolymer-doped surfactant lamellar phases under shear2008

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii, M. Konno, Y. Isono
    • 学会等名
      7^<th> Liquid Matter Conference
    • 発表場所
      Lund (Sweden)
    • 年月日
      2008-06-27
  • [学会発表] Shear-induced structures in lamellar systems2008

    • 著者名/発表者名
      S. Koschoreck, S. Fujii, W. Richtering
    • 学会等名
      International Symposium on Non-equilibrium Soft Matter
    • 発表場所
      Shiran Kaikan, Kyoto
    • 年月日
      2008-06-05
  • [学会発表] Influence of triblock copolymer on the onion formation of surfactant lamellar phase under shear2008

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii, M. Konno, Y. Isono
    • 学会等名
      International Symposium on Non-equilibrium Soft Matter
    • 発表場所
      Shiran Kaikan, Kyoto
    • 年月日
      2008-06-02

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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