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2014 年度 実績報告書

生分解性高分子表界面に顕れる複雑系固有の物性の探索と制御法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24560033
研究機関関西学院大学

研究代表者

高橋 功  関西学院大学, 理工学部, 教授 (10212010)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード生分解性高分子 / 薄膜 / 表面 / X線表面回折・散乱 / 結晶性 / ガラス転移
研究実績の概要

本年度の研究は前年度からの継続である1.生分解性高分子PLLAとPDLAのブレンド薄膜の分子配向性の制御、2.ガラス形成ポリスチレンのガラス転移の薄膜効果、3.生分解性高分子PBAとPVPhブレンドでのPBAの相転移挙動の観察に加えて、新たに(1)導電性高分子P3HT薄膜における結晶化度の基板依存性、(2)生分解性高分子PHBとキチンとのブレンド試料の結晶化挙動の解明、(3)糖脂質ガラス薄膜の水和-脱水和を伴う結晶化とガラス化挙動の解明、の三つを行った。研究手法としては研究室と放射光(BL03XU、SPring-8)のX線回折装置を用いたX線表面散乱手法と表面敏感赤外吸収スペクトルを主な評価手法として用い、付加的に原子間力顕微鏡(AFM)、偏光顕微鏡、走査型電子顕微鏡(SEM)を活用した。1.~3.、(1)~(3)のそれぞれに新しい成果が得られている。
特に1.においては分子鎖が薄膜表面に対して平行に配列するタイプの結晶と垂直に配列するタイプの結晶のそれぞれの核形成が行われる位置と結晶の成長条件が数10nm程度の非常に薄い膜でも異なっていることを明らかにすることができた。PLLAとPDLAのブレンド薄膜で今回得られた結果は以前に我々のグループで得られた生分解性高分子PHB薄膜中の2種類のPHB結晶の核形成と成長条件と非常に良い対応を示しており、この現象のある程度の一般性(普遍性とまでは言えないが)を示唆する結果ではないかと考えている。
PLLA+PDLAブレンドやPHB薄膜中の分子配向性の制御以上に薄膜中の分子の配向性が本質的な問題とされている高分子にP3HTがある。(1)における成果として、P3HT薄膜をSi、SiOH、SiO2、C、PVPhのそれぞれの基板上に形成して熱処理を行い、P3HTの結晶性と配向性の調査を行い、薄膜中のP3HT結晶が非常に大きな基板依存性を有していることを確認することができた。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Controlling X-ray beam trajectory with a flexible hollow glass fibre2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihito Tanaka, Takashi Nakatani, Rena Onitsuka, Kei Sawada and Isao Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Synchrotron Radiation

      巻: 21 ページ: 61-65

    • DOI

      10.1107/S1600577513029706

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Depth-dependent inhomogeneous characteristics in supported glassy polystyrene films revealed by ultra-low X-ray reflectivity measurements2014

    • 著者名/発表者名
      Chunming Yang, Kohei Ishimoto, Syunsui Matsuura, Naoki Koyasu and Isao Takahashi
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 46 ページ: 873-879

    • DOI

      10.1038/pj.2014.80

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Melting and beta to alpha transition behavior of beta-PBA and the beta-PBA/PVPh blend investigated by synchrotron SAXS and WAXD2014

    • 著者名/発表者名
      Xiaoli Sun, Junteng Liu, Isao Takahashi and Shouke Yan
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 4 ページ: 39101-39109

    • DOI

      10.1039/C4RA04752D

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relaxor Behavior on Phase Transition of (Sr0.68Ba0.32)2Nb2O7 Single Crystals2014

    • 著者名/発表者名
      Yukikuni Akishige, Shinya Tsukada, and Isao Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 83 ページ: 073601-5

    • DOI

      10.7566/JPSJ.83.073601

    • 査読あり
  • [学会発表] 単鎖型糖脂質のコアゲル形成に与える電解質と凍結技法の組み合わせ効果2015

    • 著者名/発表者名
      小河重三郎、古賀舞都、朝倉浩一、高橋功、小山内州一
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-27
  • [学会発表] Si 単結晶薄膜におけるピコ秒格子歪み分布の解析2015

    • 著者名/発表者名
      西森一喜、Marcus Newton、小川奏 、富樫格、矢橋牧名、河口智也、境田真志、高橋功、市坪哲、松原英一郎、西野吉則、田中義人
    • 学会等名
      日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県草津市)
    • 年月日
      2015-01-11
  • [学会発表] Observation of quench rate dependence of negative thermal expansion of polystyrene thin films supported on Si substrate2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Nishimori, Syunsuke Nakahara, Kazuki Sekiya, Yang Chunming, Isao Takahashi
    • 学会等名
      Pacific Rim Symposium on Surfaces, Coatings and Interfaces
    • 発表場所
      Hawaii (U.S.A.)
    • 年月日
      2014-12-10
  • [学会発表] Crystallization of biodegradable Poly-[(R)-3-hydroxybutyrate] ultrathin films revealed by surface-sensitive X-ray diffractions: Effect of small amount of biodegradable Poly(L-lactide)s with different molecular weights2014

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Torimoto, Naoki Shimatani, Raghunatha Reddy Kumetha, and Isao Takahashi
    • 学会等名
      Pacific Rim Symposium on Surfaces, Coatings and Interfaces
    • 発表場所
      Hawaii (U.S.A.)
    • 年月日
      2014-12-09
  • [学会発表] P3HT-based multilayer ultrathin films characterized with surface-sensitive X-ray scatterings -Temperature and substrate dependence of crystalline structure-2014

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Shima, Ryosuke Iseiki, Junpei Takemoto, and Isao Takahashi
    • 学会等名
      Pacific Rim Symposium on Surfaces, Coatings and Interfaces
    • 発表場所
      Hawaii (U.S.A.)
    • 年月日
      2014-12-09
  • [学会発表] Polystyrene超薄膜に顕れる負の熱膨張係数のアニール条件依存性2014

    • 著者名/発表者名
      西森一喜、中原俊輔、關屋和貴、楊春明、高橋功
    • 学会等名
      日本結晶学会年会及び総会
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-11-01
  • [学会発表] 導電性高分子P3HT薄膜中における分子配向の熱的挙動と基板効果2014

    • 著者名/発表者名
      志摩祐介、堀部佑真、井関亮介、高橋功
    • 学会等名
      日本結晶学会年会及び総会
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-11-01
  • [学会発表] 生分解性高分子Poly-[( R)-3-hydroxybutyrate]の結晶化に対するPoly(L-lactide)の分子量・ブレンド比依存性の評価2014

    • 著者名/発表者名
      鳥本直隆、嶋谷直紀、Kummetha Raghunatha Reddy、高橋功
    • 学会等名
      日本結晶学会年会及び総会
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-11-01
  • [学会発表] Crystallization by thermal processing of Poly(lactide) stereocomplex thin films2014

    • 著者名/発表者名
      Isao Takahashi, Yukihiro Ozaki and Kummetha Raghunatha Reddy
    • 学会等名
      23rd Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
    • 発表場所
      Montreal (Canada)
    • 年月日
      2014-08-09
  • [学会発表] Controlling Molecular Chain Orientation in Ultrathin Films of Biodegradable Poly(lactide) Stereocomplex2014

    • 著者名/発表者名
      Kummetha Raghunatha Reddy, Yukihiro Ozaki and Isao Takahashi
    • 学会等名
      International Symposium on Advanced Polymeric Materials 2014
    • 発表場所
      Kuala Lumpur (Malaysia)
    • 年月日
      2014-05-14
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-03  

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