ブロック共重合体のミクロ相分離構造のレオロジー

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高分子からなる相分離系において、高分子鎖の空間的な広がりに起因して生じる静的および動的な長距離相互作用/相関の効果について、粗視化されたモデルを用いた記述を行い、そのシミュレーションを行った。長距離相互作用/相関効果が重要と考えられる代表的な現象として、ブロック共重合体メルトのミクロ相分離の動力学を例に選び、解析を行った。ブロック共重合体系では、ミクロ相分離に伴いブロック共重合体高分子鎖が引き延ばされることによって、組成揺らぎの間の長距離の静的な斥力相互作用と、高分子鎖のレプテイション運動によって生じるセグメント拡散における長距離の動的相関が生じることが理論的に示唆されている。本研究では、特に動的相関効果に着目した。鎖の伸びのないガウス鎖の状態を無摂動状態として選び、局所セグメント濃度分布を摂動パラメタと考え、動的相関を表す関数(運動係数)を局所セグメント濃度分布についての摂動展開の形で表すことにより、A-B型ブロック共重合体メルトの相分離についての時間発展方程式を得た。この発展方程式のシミュレーションから、相分離の進行と共に鎖の配位が変化し、それに伴って相分離が加速されることが示された。この結果は、ブロック共重合体メルトのミクロ相分離のレオロジーにおけるdi-block共重合体とtri-block共重合体の性質の違いにおける一因となると予想される。