単分子吸着膜と鎖状分子により形成される界面不動層の赤外反射分光法による特性解析

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23550148
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 久田 研次 福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60283165)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 潤滑 / 界面不動層 / アルキル鎖間相互作用 / チェーン・マッチング効果 / 光学増幅 / 水晶振動子微量天秤 / アドミッタンス解析法 / ATR-FTIR分光法

研究概要

直鎖膜分子の単分子膜で被覆したガラス基板でサンドウィッチセルに4-シアノ-4’-n-ペンチル-ビフェニル（5CB）を注入し，偏光顕微鏡で観察すると，水面上単分子膜と類似のテクスチャーを観察した．膜分子のアルキル炭素数が18以下のときには，鎖密度を5.0 chain/nm2まで高くしても5CBが誘導配向され，炭素数が20のときには，部分的に誘導配向していないことを明らかにした．以上の結果から，吸着膜の間にバルク相のアルキル鎖が相互作用することなしに配向制御が行われている．また，この誘導配向が生じる際には，5CBの液晶温度において液晶相と接触するアルキル鎖の運動性が重要であることを示した．

研究成果

• [雑誌論文] Dynamical Excimer Formation in Rigid Carbazolophane via Charge Transfer State (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Tamai, H. Ohkita, J. Shimada, H. Benten, S. Ito, S. Yamanaka, K. Hisada, K. Tani, K. Kubono, T. Shinmyozu
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 117(33) ページ: 7776-7785
  • DOI: 10.1021/jp402126a
• [雑誌論文] Five-state Molecular Switching of a [3]Rotaxane in Response to Weak and Strong Acid and Base Stimuli (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Tokunaga, S. Ikezaki, M. Kimura, K. Hisada, T. Kawasaki
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 49(100) ページ: 11749-11751
  • DOI: 10.1039/c3cc47343k
• [雑誌論文] Two-step radical grafting onto polypropylene fiber initiated by active species prepared through the irradiation of electron Fabeam (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hisada, M. Matsuoka, I. Tabata, K. Hirogaki, T. Hori
  • 雑誌名: J. Photopolym. Sci. Tech. 巻: 226(2) ページ: 277-282
  • DOI: 10.2494/photopolymer.26.277
• [雑誌論文] Improvement of Dyeability of Para-Aramid Fibers Using Electron-Beam-Induced Graft Polymerization (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hirogaki, N. Kitagawa, T. Fujita, I. Tabata, K. Hisada, T. Hori
  • 雑誌名: Sen'i Gakkaishi 巻: 68(8) ページ: 211-217
• [雑誌論文] Improving Adhesion between Fiber and Coating Material (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Cho, I. Tabata, K. Hisada, K. Hirogaki, T. Hori
  • 雑誌名: Sen'i Gakkaishi 巻: 68(4) ページ: 79-87
• [雑誌論文] Effect of high pressure carbon dioxide fluids on the birefringence of polymer optical fiber (2011)
  • 著者名/発表者名: C. Zhao, J. He, J. Xing, K. Hisada, T. Hori
  • 雑誌名: Appl. Mechanics and Materials 巻: 148-149 ページ: 1299-1302
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.148-149.1299
• [雑誌論文] Supercritical Fluid-Assisted Electroless Metal Plating onto Aramid Films : The Influence of Thermal Treatment (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Belmas, I. Tabata, K. Hisada, T. Hori
  • 雑誌名: J. Appl. Polym. Sci. 巻: 119(4) ページ: 2283-2291
  • DOI: 10.1002/app.32970
• [雑誌論文] The effectiveness of thermal treatment for development of conductive metalized aramid fiber using supercritical fluid carbon dioxide–Fiber-metal adhesive strength improvement– (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Martinez, K. Hisada, I. Tabata, K. Hirogaki, S. Yonezawa, T. Hori
  • 雑誌名: J. Supercritical Fluids 巻: 56(3) ページ: 322-329
  • DOI: 10.1016/j.supflu.2010.10.011
• [学会発表] カチオン性高分子電解質とアニオン性界面活性剤が形成する界面不動層の潤滑特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久田研次,山本泰士,山下智弘,平野義明
  • 学会等名: 第23回日本MRS年次大会
  • 発表場所: 横浜市(L-O9-007)
  • 年月日: 20131209-11
• [学会発表] ポリエチレンイミンとヘキサデシル硫酸ナトリウムが形成するポリイオンコンプレックス膜の潤滑特性―高分子電解質の分子量効果― (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤真輝, L. Kaouache,山本泰士,平野義明,久田研次
  • 学会等名: 2013年支部合同新潟地方大会(第62回高分子学会北陸支部研究発表会)
  • 発表場所: 長岡市(C24)
  • 年月日: 20131116-17
• [学会発表] カチオン性高分子電解質とアニオン性界面活性剤が形成する界面不動層の潤滑特性IV-高分子電解質の分子量効果- (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤真輝, Kauache Lejla Benedikte,山本泰士,平野義明,久田研次
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢市(2Pc049)
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] カチオン性高分子電解質とアニオン性界面活性剤が形成する界面不動層の潤滑特性(3)–界面活性剤および高分子電解質の効果– (2013)
  • 著者名/発表者名: カワシュレイラ,後藤真輝,平野義明,久田研次
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢市(2I01)
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] カチオン性高分子電解質とアニオン性界面活性剤が形成する界面不動層の潤滑特性II―界面活性剤の分岐構造の影響― (2013)
  • 著者名/発表者名: 久田研次,後藤真樹, Lejla Benedikte
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都市(3Pd060)
  • 年月日: 20130529-31
• [学会発表] 水晶振動子微量天秤を用いた界面不動層形成過程の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久田研次,岸本洋平,寺井基洋,宮城宏臣
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都市(3Pc059)
  • 年月日: 20130529-31
• [学会発表] 水晶振動子微量天秤を用いた界面不動層形成過程の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久田研次,岸本洋平,宮城宏臣
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 草津市(2PC-166)
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] 脂肪酸単分子膜とネマチック液晶のアルキル鎖間相互作用に基づく誘導配向 (2013)
  • 著者名/発表者名: 寺井基洋,久田研次
  • 学会等名: 平成25年度北陸地区高分子若手研究会
  • 発表場所: 長岡市
  • 年月日: 2013-11-15
• [学会発表] ポリジメチルジアリルアンモニウムクロリド/アニオン性界面活性剤単分子膜のn-アルカン中における潤滑性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久田研次,山本泰士,堀照夫
  • 学会等名: 平成24年度繊維学会年次大会
  • 発表場所: 東京都江戸川区(2C11)
  • 年月日: 20120606-08
• [学会発表] カチオン性高分子電解質/アニオン性界面活性剤単分子膜とn-アルカンが形成する界面不動層における鎖長混和性が潤滑に及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久田研次,山本泰士,山下智弘,堀照夫
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 横浜市(3Pa041)
  • 年月日: 20120529-31
• [学会発表] Durability of polyion-complex monolayers prepared from poly(dimethyl diallyl ammonium chloride) and anionic surfactants (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hisada, T. Yamamoto, T. Yamashita, T. Hori
  • 学会等名: International Association of Colloid and Interface Scientists, Conference (IACIS 2012)
  • 発表場所: Sendai(S4D54)
  • 年月日: 20120513-18
• [学会発表] カチオン性高分子電解質と脂肪酸が形成する界面不動層の耐摩耗性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久田研次,堀照夫
  • 学会等名: 日本学術振興会繊維・高分子機能加工第120委員会第140回合同分科会
  • 発表場所: 藤沢市
  • 年月日: 20120127-28
• [学会発表] ポリイオンコンプレックス単分子膜とn-アルカンの鎖長混和性が境界潤滑に及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久田研次,山本泰士,山下智弘,堀照夫
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋市(2O10)
  • 年月日: 20120019-21
• [学会発表] カチオン性高分子電解質と脂肪酸が形成する界面不動層の耐摩耗性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本泰士,山下智弘,久田研次,堀照夫
  • 学会等名: 第60回高分子学会北陸支部研究発表会
  • 発表場所: 野々市市(C-7)
  • 年月日: 20111119-20
• [学会発表] 反対電荷を有する高分子電解質/界面活性剤混合物の気水界面への動的吸着挙動-ポリスチレンスルホン酸ナトリウム/臭化ドデシルトリメチルアンモニウム系の外部反射赤外分光法による解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 久田研次, A. Angus-Smyth, P. A. Ash, C. D. Bain
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山市(2H10)
  • 年月日: 20110928-30
• [学会発表] ポリ(4-スチレンスルホン酸ナトリウム)膜の耐摩耗性に及ぼす陰イオンおよび非イオン界面活性剤の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上達也,山本泰士,久田研次,堀照夫
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山市(1Pc059)
  • 年月日: 20110928-30
• [学会発表] Dynamic Adsorption of Oppositely Charged Polyelectrolyte/Surfactant Mixture at the Air-Water Interfac : External Reflection FTIR Spectroscopy from Poly(sodium 4- styrenesulfonate) / Dodecyl Trimethylammonium Bromide (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Hisada, A. Angus-Smyth, P. A. Ash, C. D. Bain
  • 学会等名: Sixth International Conference on Advanced Vibrational Spectroscopy (ICAVS-6)
  • 発表場所: Rohnert Park, California (USA)(P012)
  • 年月日: 20110612-17
• [学会発表] 単分子累積膜中のアルキル鎖の運動性と摩擦・凝着特性の相関 (2011)
  • 著者名/発表者名: 久田研次,山下智弘,堀照夫
  • 学会等名: 平成23年度繊維学会年次大会
  • 発表場所: 東京都江戸川区(2C16)
  • 年月日: 20110608-10
• [学会発表] 単分子吸着膜中のアルキル鎖の運動性が摩擦および凝着に及ぼす影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 久田研次,山下智弘,堀照夫
  • 学会等名: 第60回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 大阪市(2C26)
  • 年月日: 20110525-27
• [学会発表] ポリジメチルジアリルアンモニウムクロリドと直鎖アルキルスルホン酸塩から成るポリイオンコンプレックス単分子膜のトライボロジー (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本泰士,山下智弘,久田研次,堀照夫
  • 学会等名: 第60回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 大阪市(1Ph056)
  • 年月日: 20110525-27