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2009 年度 実績報告書

新規に発見した準希薄溶液中で生成するミクロ相分離構造の普遍性とその形成メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 21550208
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

岡本 茂  名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (50262944)

キーワード超高分子量 / ブロック共重合体 / 準希薄溶液 / 選択溶媒 / ミクロ相分離構造 / 構造形成メカニズム / フォトニック結晶
研究概要

一般に、高分子ブロック共重合体を構成する高分子同士は互いに非相溶であり、相分離して分子サイズと同程度の大きさの周期構造を自己組織的に形成する(ミクロ相分離構造)。非常に大きな分子量の高分子ブロック共重合体では、光の波長オーダーの周期構造を得ることもできる。実際、分子量が10^6g/mol程度の超高分子量ブロック共重合体の作製に成功した。しかしながら、超高分子量のために絡み合い点密度が高くなり、バルクでは構造の緩和時間が長すぎて、数ミリメートルの厚みのキャストフィルムでは高秩序の構造が得られなかった。そこで、共通溶媒を添加して系の粘度を下げて、構造緩和の時間を短縮した結果、ポリマー濃度の低下とともに、分光スペクトルのピーク幅が著しく減少する事を確認した。しかしフォトニック結晶として利用できるほどではなかったので、さらに低濃度(数%)にした。ところが非常に高いといえども相分離構造が消滅し無秩序状態に至ってしまった。ここで、この溶液に分化誘導非溶媒を添加するとミクロ相分離が誘起された。さらに、非溶媒添加による秩序-無秩序転移領域の近傍において、グレイン構造(配向の揃ったミクロドメイン構造の集合体)のサイズが非常に大きくなり、数センチメートルの大きさにまで成長する事を発見した。この様な現象の普遍性をいろいろな組合わせのブロック共重合体を用意して確かめた。ポリスチレン-b-ポリメチルメタクリレート(PS-b-PMMA)およびポリスチレン-b-ポリt-ブチルメタクリレート(PS-b-PtBMA)、ポリスチレン-b-ポリブタジエン(PS-b-PB)、ポリスチレン-b-ポリイソプレン(PS-b-PI)を用いたところ同様の現象が確認され、普遍的に同様の相分離が発現する可能性が高まった。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (20件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Spontneous Perpendicular Orientation of Cylindrical Microdomains in a Block Copolymer Thick Film2009

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Sakurai
    • 雑誌名

      Macromolecules 42

      ページ: 2115-2121

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photonic Crystals Fabricated with Block Copolymers2009

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Okamoto
    • 雑誌名

      日本結晶成長学会誌 36

      ページ: 44-48

    • 査読あり
  • [学会発表] Formation Mechanism of Microdomain Structure Induced by a Differentiating Non-solvent2010

    • 著者名/発表者名
      安藤幸治
    • 学会等名
      The 5^<th> International Workshop for East Asian Young Rheologists
    • 発表場所
      Pusan National Univ., Korea
    • 年月日
      2010-01-21
  • [学会発表] 準希薄溶液中において選択的貧溶媒添加により誘起されるミクロ相分離構造の形成メカニズム -小角中性子散乱法、レオロジー法および計算機シミュレーションによるアプローチ-2009

    • 著者名/発表者名
      角幸治
    • 学会等名
      第39回結晶成長国内会議NCCG-39
    • 発表場所
      名古屋大学、名古屋
    • 年月日
      2009-11-14
  • [学会発表] ポリスチレン-ポリブタジエン超高分子量ブロック共重合体準希薄溶液中で選択溶媒に誘起されたミクロ相分離構造とグレイン形成メカニズムの解明2009

    • 著者名/発表者名
      大平真以
    • 学会等名
      第39回結晶成長国内会議NCCG-39
    • 発表場所
      名古屋大学、名古屋
    • 年月日
      2009-11-12
  • [学会発表] Wavelength-Variable Laser Resonator Fabricated Using a Giant Grain Formed in a Semi-Dilute Solution of an Ultra-High-Molecular-Weight Block Copolymer2009

    • 著者名/発表者名
      岡本茂
    • 学会等名
      The 1^<st> FAPS Polymer Congress
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、名古屋
    • 年月日
      2009-10-22
  • [学会発表] Giant Grain Formation in a Semi-Dilute Solution of an Ultra-High-Molecular-Weight Block Copolymer and its Application to Photonic Crystals2009

    • 著者名/発表者名
      岡本茂
    • 学会等名
      The 1^<st> FAPS Polymer Congress
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、名古屋
    • 年月日
      2009-10-21
  • [学会発表] Microphase Separation and Order-Order Transition Induced by Non-Solvent in a Semi-Dilute solution of an Ultra-High-Molecular-Weight Block Copolymer2009

    • 著者名/発表者名
      角幸治
    • 学会等名
      The 1^<st> FAPS Polymer Congress
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、名古屋
    • 年月日
      2009-10-21
  • [学会発表] ポリスチレン-ポリブタジエン超高分子最ブロック共重合体溶液中で選択溶媒を用いたポリブタジエンの体積分率変化と高秩序ドメイン構造のゲル化による構造安定性への影響2009

    • 著者名/発表者名
      大平真以
    • 学会等名
      第53回日本学術会議材料工学連合講演会
    • 発表場所
      京大会館、京都
    • 年月日
      2009-10-19
  • [学会発表] 超高分子量ブロック共重合体溶液準希薄溶液において選択的貧溶媒添加により誘起されるミクロ相分離構造の形成メカニズム2009

    • 著者名/発表者名
      角幸治
    • 学会等名
      第53回日本学術会議材料工学連合講演会
    • 発表場所
      京大会館、京都
    • 年月日
      2009-10-19
  • [学会発表] 超高分子量ブロック共重合体準希薄溶液中で形成される巨大グレインを用いたレーザー共振器-2009

    • 著者名/発表者名
      芝尚紀
    • 学会等名
      第53回日本学術会議材料工学連合講演会
    • 発表場所
      京大会館、京都
    • 年月日
      2009-10-19
  • [学会発表] Formation and Electric-Field-Induced Alignment of Highly-Ordered Microdomain Structures in a Semi-Dilute Solution of a Block Copolymer2009

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Okamoto
    • 学会等名
      XIV International Conference on Small-Angle Scattering
    • 発表場所
      Oxford Univ., UK
    • 年月日
      2009-09-16
  • [学会発表] Microphase Separation Induced by Highly-Selective-Solvent in a Semi-Dilute Solution of an Ultra-High-Molecular-Weight Block Copolymer2009

    • 著者名/発表者名
      角幸治
    • 学会等名
      XIV International Conference on Small-Angle Scattering
    • 発表場所
      Oxford Univ., UK
    • 年月日
      2009-09-14
  • [学会発表] Microphase Separtion Induced by Highly-Selective-Solvent in a Semi-Dilute Solution Studied by Rheometry and SANS2009

    • 著者名/発表者名
      角幸治
    • 学会等名
      Synchrotron Radiation in Polymer Science 4
    • 発表場所
      Rolduc Abbey, the Netherlands
    • 年月日
      2009-09-11
  • [学会発表] Formation and Fixation of Microdomain Structures in Semi-Dilute Solutions of Ultra-High-Molecular-Weight Block Copolymers and its Application for Photonic Crystals2009

    • 著者名/発表者名
      岡本茂
    • 学会等名
      Synchrotron Radiation in Polymer Science 4
    • 発表場所
      Rolduc Abbey, the Nether lands
    • 年月日
      2009-09-10
  • [学会発表] Small-Angle X-ray and Neutron Scattering Study on Microphase Separation Induced by Non-Solvent in a Semi-Dilute Solution of an Ultra-High -Molecular-Weight Block Copolymer2009

    • 著者名/発表者名
      岡本茂
    • 学会等名
      International Conference on Neutron and X-ray Scattering 2009
    • 発表場所
      Putra World Trade Center, Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2009-06-29
  • [学会発表] 低濃度溶液中において選択溶媒に誘起されたミクロ相分離の特徴とその動的性質2009

    • 著者名/発表者名
      岡本茂
    • 学会等名
      第64回繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀、東京
    • 年月日
      2009-06-12
  • [学会発表] 超商分子量ブロック共重合体準希薄溶液中で形成される巨大グレインを用いた波長可変レーザー共振器2009

    • 著者名/発表者名
      芝尚紀
    • 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、神戸
    • 年月日
      2009-05-28
  • [学会発表] ポリスチレン-ポリブタジエン超高分子量ブロック共重合体溶液中に形成される高秩序ミクロドメイン構造のゲル化による構造安定化に与えるブタジエン分率の影響2009

    • 著者名/発表者名
      大平真以
    • 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、神戸
    • 年月日
      2009-05-28
  • [学会発表] 超高分子量ブロック共重合体準希薄溶液中において貧溶媒添加により誘起されるミクロ相分離と秩序-秩序転移2009

    • 著者名/発表者名
      角幸治
    • 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、神戸
    • 年月日
      2009-05-27
  • [学会発表] 超高分子量ブロック共重合体準希薄溶液中で形成される様々なモルホロジーを有する巨大グレインの成長過程2009

    • 著者名/発表者名
      宮田杏美
    • 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、神戸
    • 年月日
      2009-05-27
  • [学会発表] 超高分子量ブロック共重合体を用いた巨大単一グレインの創成とフォトニック結晶への応用2009

    • 著者名/発表者名
      岡本茂
    • 学会等名
      高分子学会光反応・電子用材料研究会
    • 発表場所
      東京理科大学、東京
    • 年月日
      2009-05-12
  • [備考]

    • URL

      http://softmatter.jp/document/act2009/2009A01-12okamotos.pdf

  • [備考]

    • URL

      http://softmatter.jp/gyoseki_c/cat/a01/okamoto-g

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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