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2009 年度 実績報告書

ブロック共重合体の自己組織化能による架橋高分子複合材中のナノシリンダー相構造形成

研究課題

研究課題/領域番号 21360331
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

岸 肇  兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (60347523)

キーワードネットワークポリマー / ポリマーアロイ / 相分離 / エポキシ / ブロック共重合 / ナノシリンダー / 架橋 / 靭性
研究概要

リビングアニオン重合により分子量分布を制御したPMMA-PnBA-PMMAトリブロック共重合体を用い、エポキシ樹脂/硬化剤とのブレンド樹脂中に硬化過程で形成される相構造を、硬化剤を変えて比較した。具体的にはエポキシ樹脂としてdiglycidyl ether of bisphenol-A (DGEBA,エポキシ当量189g/eq)を用い、次の4種の硬化系を比較した。すなわち、芳香族アミン系硬化剤4,4'-diamino diphenyl sulphone (DDS)、フェノール系硬化剤phenol novolak (PN)、酸無水物系硬化剤 methylnadic anhydride (MNA)、アニオン重合系硬化触媒tris (dimethylaminomethyl) phenol (DMP)である。改質剤にはPMMA-PnBA-PMMAトリブロック共重合体((株)クラレ製,MMA含有率31wt%,重量平均分子量149000,分散度1.41)を用い、樹脂中に20wt%添加した。
4種の改質剤添加樹脂硬化物のうちPN硬化系のみが透明性を有した。DMA評価を行ったところ、アミン系、酸無水物系、アニオン重合硬化系ではPnBAのTg由来の弾性率低下(-40℃付近)が認められたが、PN硬化系はエポキシ樹脂/硬化剤のTgに相当する温度まで大きな弾性率低下を示さなかった。これらは、同じブロック共重合体を用いても硬化剤により相分離構造形成メカニズムが異なることを示唆する。SEM、TEMおよびAFMを用いた相構造観察を行ったところ、アミン系、酸無水物系、アニオン重合硬化系にはミクロンサイズの相構造が存在するが、PN硬化系のみがPnBAを主成分とする直径約30~40nmの規則的なシリンダー構造を有することがわかった。ブロックポリマーの一方のセグメントと相溶性の高いエポキシ樹脂/硬化剤を選択したときに、ブロック共重合体の自己組織化能力がブレンド樹脂中で活かされナノサイズの相構造が形成されたと考えられる。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2009

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Nano-phase structures and adhesive properties of epoxy/acryl block copolymer networks2009

    • 著者名/発表者名
      Yumi Kunimitsu, Hajime Kishi, Jin Imade, Shinya Oshita, Yoshihiro Morishita, Mitsunori Asada
    • 雑誌名

      Proc. of The Third Asian Conference on Adhesion(ACA2009) (CD-ROM)

  • [雑誌論文] Nano-phase structures of epoxy/acryl block copolymer networks2009

    • 著者名/発表者名
      Yumi Kunimitsu, Hajime Kishi, Jin Imade
    • 雑誌名

      Proc. of International Symposium of East Asian Young Scientists Follow-up Program on Environment- and Bio-Engineering 1

      ページ: 16

  • [学会発表] エポキシ/アクリルブロック共重合体ポリマーアロイのナノ相構造と強靭化機構2009

    • 著者名/発表者名
      國光佑美, 岸肇, 今出陣, 大下晋弥, 森下義弘, 浅田光則
    • 学会等名
      第59回ネットワークポリマー講演討論会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      20091015-20091016
  • [学会発表] アクリルブロック共重合体を添加したエポキシ樹脂の相構造と物性2009

    • 著者名/発表者名
      國光佑美, 岸肇, 今出陣, 大下晋弥, 森下義弘, 浅田光則
    • 学会等名
      第58回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      20090527-20090529
  • [学会発表] エポキシ/アクリルブロック共重合体ポリマーアロイのナノ相構造2009

    • 著者名/発表者名
      岸肇, 國光佑美, 他
    • 学会等名
      第58回高分子討論会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-16

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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