| 研究課題/領域番号 |
62470097
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
高分子物性・高分子材料
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
梶山 千里 九州大学, 工学部, 教授 (60037976)
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| 研究分担者 |
内田 茂登子 九州大学, 工学部, 教務員 (20183204)
菊池 裕嗣 九州大学, 工学部, 助手 (50186201)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| キーワード | ラングミュアーブロジェット膜 / 単分子膜 / 結晶欠陥 / 結晶融解温度 / 結晶緩和温度 / 電子線回折法 / X線回折法 |
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| 研究概要 |
ラングミュアーブロジェット型薄膜(LB型薄膜)の高機能性発現の為に不可欠である、単分子膜及びLB膜の結晶構造欠陥の定量化と評価法の確立、さらに低欠陥単分子膜の構築法の確立を検討した。LB膜構成物質として、基本的な両性物質である長鎖飽和脂肪酸を用いた。まず、LB膜の構成要素である単分子膜の水面上での熱的特性を、単分子膜の面積弾性率の温度依存性より検討した。同時に各測定水温での単分子膜の凝集構造を電子線回折法より検討した結果、脂肪酸単分子膜の結晶緩和温度及び結晶融解温度が初めて明らかになった。また表面圧0mNm^<-1>をはじめとする各表面圧での単分子膜の明視野像を観察した結果、0mNm^<-1>より既に島状凝集体が形成され、圧縮により寄せ集められて形態的な均一相を形成する挙動が明らかとなった。また展開時に形成された凝集体の相は、単分子膜の融点と展開水温の関係より結晶性と非晶性に分類され、圧縮による相転移は生じないことが明らかとなった。単分子膜の結晶構造欠陥は、電子線回折プロファイルをフーリエ変換し、シングルライン法に基づき定量化した。二次元微結晶を寄せ集めた結晶性単分子膜では均一相を成す表面圧でも結晶の乱れが4%前後であった。しかし非晶性単分子膜を形成した後に水温を融点以下まで冷却して結晶化した結晶化単分子膜では、結晶の乱れが1.5%と飛躍的に減少し、ポリエチレン単結晶を凌ぐ低欠陥単分子膜の構築に成功した。一方、LB膜層間及び層内の結晶の乱れをX線回折法に基づくパラクリスタル法及びシングルライン法により定量化した結果、表面圧、圧縮速度、累積速度、層数等の累積条件によりLB膜の結晶構造欠陥を制御できることが明らかとなった。今後、今回確立した構築法により低欠陥単分子膜を調製し、さらに今回明らかになった最適な累積条件でLB膜を調製すれば、より高機能性を保持したLB膜が得られると期待される。
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