表面に特異的な分子鎖熱運動性に基づくブロック共重合体の表面ナノ構造制御

基于表面特定分子链热迁移率的嵌段共聚物表面纳米结构控制

• 批准号: 08246239
• 负责人: 高原 淳
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08246239/
• 关键词: ブロック共重合体; 表面ナノ構造; 末端基; X線光電子分光法; 原子間力顕微鏡; 水平力顕微鏡

表面自由エネルギーの低い末端基を有する高分子固体の表面には分子鎖末端が濃縮される。本研究では低表面自由エネルギー末端基を有するポリ(スチレン-b-4-ビニルビリジ)[P(St-b-4VP)]ブロック共重合体膜の表面ナノ構造に及ぼす末端基構造の影響について検討した。水素末端のP(St-b-4VP)-H及びフルオロメチル基末端のP(St-b-4VP)C_2C^Fをリビグアニオン重合で合成した。薄膜を調整し、表面組成はX線光電子分光(XPS)測定に基づき、また、薄膜の表面凝集構造及び力学特性を原子間力顕微鏡(AFM)及び水平力顕微鏡(LFM)測定に基づき評価した。423Kで90時間熱処理後のP(St-b-4VP)-HとP(St-b-4VP)-C_2C^Fの表面P4VP組成の膜厚依存性を評価した。P(St-b-4VP)-Hの場合、表面自由エネルギーの低いPS成分は熱処理より空気界面へ濃縮された。一方、P(St-b-4VP)-C_2C^Fの場合、P4VP側の低表面自由エネルギー末端基CF_3が空気界面に局在化ため、末端基に連接されるP4VPは高表面自由エネルギー成分であるにもかかわらず熱処理後も表面に配向している。またP(St-b-4VP)膜のLFM像は水平力の高い領域と低い領域を示した。高い水平力を示す相は表面自由エネルギーがカンチレバ-のSi_3N_4に近いP4VP相に対応すると考えられ、表面におけるP4VP相の存在が確認された。

The low end groups of surface free radicals are concentrated on the surface of polymeric solids and are condensed at the molecularly locked ends. In this study, we investigated the influence of surface structure and terminal group structure on the surface structure of low surface free polymer films. P(St-b-4VP)-H and P(St-b-4VP)-C_2C_2F at the end of the hydroxyl group coincide. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement of the film surface composition, structure and mechanical properties of the film surface aggregation, atomic force microscopy (AFM) and horizontal force microscopy (LFM) measurement of the film surface composition The film thickness dependence of the surface P4VP composition of P(St-b-4VP)-H and P(St-b-4VP)-C_2C^F after heat treatment at 423K for 90 hours was evaluated. In the case of P(St-b-4VP)-H, the low-medium PS component of the surface free surface layer is concentrated at the air interface after heat treatment. In the case of P(St-b-4VP)-C_2C ^F, the low surface free radical of P4VP side CF_3 and the empty interface are in place, and the terminal radical is connected to the high surface free radical of P4VP. LFM images of P(St-b-4VP) films show high and low horizontal forces. High horizontal force indicates the existence of free phase on the surface of Si_3N_4.

项目成果

K.Tanaka,A.Taura,S.Ge,A.Takahara,T.Kajiyama: "Molecular Weight Dependence of Surface Dynamic Viscoelastic Properties for the Monodisperse Polystyrene Film" Macromolecules. 29. 3040-3042 (1996)

K.Tanaka、A.Taura、S.Ge、A.Takahara、T.Kajiyama：“单分散聚苯乙烯薄膜表面动态粘弹性性能的分子量依赖性”大分子。

K.Tanaka,A.Takahara,T.Kajiyama: "Film Thickness Dependence of the Surface of Immescible Polystyrene/Poly(methylmethacrylate) Blends" Macromolecule. 29. 3232-3239 (1996)

K.Tanaka、A.Takahara、T.Kajiyama：“不溶混的聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯共​​混物表面的薄膜厚度依赖性”高分子。

T.Kajiyama,K.Tanaka,A.Takahara: "Surface Thermomechanical and Glass Transition Temperature Measurements of Polymeric Solids" Macromolecular Chemistry and Physics,Macromolecular Symposium. (in press).

T.Kajiyama，K.Tanaka，A.Takahara：“聚合物固体的表面热机械和玻璃化转变温度测量”高分子化学与物理，高分子研讨会。

T.Kajiyama,K.Tanaka,S.Ge,A.Takahara: "Morphology and Mechanical Properties of Polymer Surface via Scanning Force Microscopy" Progress in Surface Science. 52. 1-52 (1996)

T.Kajiyama、K.Tanaka、S.Ge、A.Takahara：“通过扫描力显微镜观察聚合物表面的形态和机械性能”表面科学进展。

田中敬二,高原 淳,梶山千里: "高分子固体膜表面の分子運動特性" 高分子論文集. 53. 582-591 (1996)

Keiji Tanaka、Jun Takahara、Chisato Kajiyama：“固体聚合物膜表面的分子运动特性”Kobunshi Proceedings 5​​3. 582-591 (1996)。