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2009 年度 実績報告書

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のダイナミクス

公募研究

研究領域非平衡ソフトマター物理学の創成に関する総括研究
研究課題/領域番号 21015011
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 / ミクロ相分離構造 / ダイナミクス / 中性子散乱 / 小角X線散乱 / フォトニック結晶
研究概要

これまでに超高分子量ブロック準希薄溶液中で形成するミクロ相分離構造を用いて、可視光領域にフォトニックバンドギャップを持つフォトニック結晶の創製に成功している。「分化誘導貧溶媒」または強い選択溶媒を加える事でミクロ相分離が誘記されることやモルホロジーが変化する事はわかっていた。しかしながら、その溶媒の空間分布と構造との関係は令まで実験的に実証されておらず、詳しい定量的な評価は行われてこなかった。初年度は中性子散乱のコントラストバリエーション法を用いて各相の組成を明らかにした。また、選択溶媒添加に伴う、秩序-秩序転移をレオロジー法を用いて観察した。
中性子散乱測定法によるコントラストバリエーション実験の結果、散乱強度だけが変化し、そのprofileの形には違いが見られなかった。これらの散乱強度比から各相の組成を求めた結果、いずれの水濃度でもPtBuMA相にTHFが多く存存していた。水濃度が増えるとPS相中の固形分分率はさらに高くなり、脱膨潤が進んがことが分かつた。以上のことからTHFがPtBuMA相に水と共に引き込まれている事が実験的に実証できた。溶液の動的粘弾性測定を行った。高周波数域(w>10)に大きた緩和、中間に平たん部、低周波数域(w~0.01)で緩和が始まっていた。平たん部は、ひずみ依存性が強く、格子等の構造由来の緩和と思われる。ひずみ1%程度から、弾性率(みかけの弾性率)が下がっている。普通の高分子より非線形性が強めで、いわゆる分散系に近い結果である。平坦部における周波数に対するベキの変化から、水濃度変化によりラメラ、ギロイド、シリンダーと構造転移するとともにベキも大きく変化していることが分かった。

  • 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 Differentating 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 Blo ck Copolymer2009

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Okamoto
    • 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-Mole cular-Weight Block Copolymer and its Application to Photonic Crystals2009

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Okamoto
    • 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-Solent in a Semi-Dilute solution of an Ultra-High-Molecular-Weight Block Copolymer2009

    • 著者名/発表者名
      Koji Sumi
    • 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量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 Micr odomain 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
      Koji Sumi
    • 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
      Koji Sumi
    • 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
      Shigeru Okamoto
    • 学会等名
      Synchrotron Radiation in Polymer Science 4
    • 発表場所
      Rolduc Abbey, the Netherlands
    • 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
      Shigeru Okamoto
    • 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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