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: 09232243
• 负责人: 高原 淳
• 金额: $ 1.28万
• 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09232243/
• 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; 透過顕微鏡; X線反射率測定

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及びフルオロアルキル基末端のP(St-b-4VP)C_2C_X^Fをリビグアニオン重合で合成した。薄膜を調製し、表面組成はX線光電子分光(XPS)測定に基づき、また、薄膜の超薄切片を作製し、空気界面での分子鎖凝集状態を電子顕微鏡観察に基づき評価した。423Kで90時間熱処理後のP(St-b-4VP)-HとP(St-b-4VP)C_2C_X^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_X^Fの場合、P4VPの低表面自由エネルギー末端基のCF_3が空気界面に局在化するため、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。一方、P(St-b-4VP)C_2C_X^F膜のX線反射率測定の結果、カメラが膜面に平行に配列しないことが明らかになった。さらに電子顕微鏡観察の結果、P(St-b-4VP)-Hの場合は、ラメラが膜面に平行配列し、表面に疎水性のPS層が形成されることが、地方、P(St-b-4VP)C_2C_X^Fの場合には、末端のフルオロアルキル基の影響により、PS,P4VPの両相が存在することが明らかとなった。

The surface is free エネ, ギ, エネ, <s:1>, low <s:1> terminal groups を, and there is a する polymer solid <s:1> surface に, される molecular locking terminal が, concentrated される. This study で は low surface free エ ネ ル ギ ー end groups を have す る ポ リ (ス チ レ ン - b - 4 - ビ ニ ル ビ リ ジ) [P (St - b - 4 vp)] ブ ロ ッ ク の weigh fit membrane surface ナ ノ に and ぼ す end influence の に つ い て beg し 検 た. Water element end の P (St - b - 4 vp) - H and び フ ル オ ロ ア ル キ ル base end の P (St - b - 4 vp) C_2C_X ^ F を リ ビ グ ア ニ オ ン overlap で synthetic し た. Film を し modulation, surface composition は X-ray photoelectron spectroscopic (XPS) measurement に づ き, ま た, film の し the ultra-thin slicing を cropping, empty 気 interface で の molecular を electronic lock agglutination state 顕 micromirror 観 examine に base づ き review 価 し た. After 90 hours of thermal treatment at 423Kで, <s:1> P(St-b-4VP)-HとP(St-b-4VP)C_2C_X^F <s:1> surface P4VP composition <s:1> film thickness dependence を evaluation 価 価 た た た. P (St - b - 4 vp) - H の occasions and free surface エ ネ ル ギ ー の low heat い PS composition は 処 Richard よ り empty 気 interface へ enrichment さ れ た. Party, P (St - b - 4 vp) C_2C_X ^ F の occasions, P4VP の low surface free エ ネ ル ギ ー end groups の CF_3 が に bureau in the empty 気 interface す る た め, end に connection さ れ る P4VP は high surface free エ ネ ル ギ ー composition で あ る に も か か わ ら ず hot 処 Richard も surface に match to し て い る. One party, P (St - b - 4 vp) C_2C_X ^ F membrane の X-ray reflectivity measurement の results, カ メ ラ が に parallel に with columns at the membrane surface し な い こ と が Ming ら か に な っ た. さ ら に electronic 顕 micromirror 観 の results, P (St - b - 4 vp) - H の は, ラ メ ラ が し に parallel with column at the membrane surface, surface に 疎 water の PS layer が form さ れ る こ と が, places, P (St - b - 4 vp) C_2C_X ^ F の occasions に は, end の フ ル オ ロ ア ル キ ル base の influence に よ り, PS, P4VP の The two phases が exist in する とが とが and ら ら となった.

项目成果

梶山千里、高原 淳: "高分子鎖の分子運動を直接観察する" 高分子. 46. 249-251 (1997)

Chisato Kajiyama，Jun Takahara：“直接观察聚合物链的分子运动”聚合物。 46. 249-251 (1997)

高原 淳(共著): "大学院高分子科学" 講談社サイエンティフィック, 22 (1997)

高原淳（合著者）：《高分子科学研究生院》讲谈社科学，22（1997）

A.Takahara,X.Jiang,N.Satomi,K.Tanaka,T.Kajiyama: "Analysis of Surface Mechanical Properties of Polymer Blend Ultrathin Films by Scanning Force Microscopy" Key Eng.Mater.Vol.137. 79-86 (1998)

A.Takahara、X.Jiang、N.Satomi、K.Tanaka、T.Kajiyama：“通过扫描力显微镜分析聚合物共混物超薄膜的表面机械性能”Key Eng.Mater.Vol.137。

X.-Q.Jiang,K.Tanaka,A.Takahara,T.Kjiyama: "Effect of Chain End Group Hydrophobicity on Surface Aggregation Structure of Poly(styrene-block-4-vinylpyridine)Symmetric Diblock Copolymer Films" Polymer. Vol.39. (1998)

X.-Q.Jiang，K.Tanaka，A.Takahara，T.Kjiyama：“链端基团疏水性对聚（苯乙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶）对称二嵌段共聚物薄膜表面聚集结构的影响”聚合物。

T.Kajiyama,K.Tanaka,A.Takahara: "Surface Thermomechanical and Glass Transition Temperature Measurement of Polymeric Solids" Macromol.Symp.Vol.118. 677-682 (1997)

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”Macromol.Symp.Vol.118。