形態複屈折を利用したブロック共重合体のミクロ相分離構造のモルホロジー転移の研究

利用形态双折射研究嵌段共聚物微相分离结构的形态转变

• 批准号: 07750994
• 负责人: 櫻井 伸一
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750994/
• 关键词: ブロック共重合体; ミクロ相分離; モルホロジー; 形態複屈折; 小角X線散乱; 電子顕微鏡; パターン形成; 構造解析

ブロックポリマーのミクロ相分離によって形成されるラメラ状やシリンダー状のドメイン構造はその形状の異方性ゆえに複屈折を示す。本研究では、これを利用して、球/シリンダー間あるいはラメラ/シリンダー間のモルホロジー転移を研究することを目的とした。試料はスチレン-ブタジエン-スチレントリブロックコポリマー(SBS)を用いた。常温ではポリスチレン(PS)はガラス状態、ポリブタジエン(PB)はゴム状態である。本試料の数平均分子量は6.31万、化学組成比は、スチレンの重量分率で表すと0.56である。本研究では、非平衡モルホロジー(PBシリンダー)から平衡モルホロジー(PS‐PB交互ラメラ)へと転移する過程を観察するため、SBSをPSに良溶媒であるがPBには貧溶媒であるようなメチルルエチルケトン(MEK)を用いて溶液キャストを行なった。まず、シリンダからラメラへのモルホロジー転移を確認するために、小角X線散乱(SAXS)実験を行なった。また、その転移過程を時分割SAXS測定によって明らかにし、転移の速度論を考察した。その結果、MEK溶液から製膜されたキャストフィルムに形成されたPB‐シリンダーが熱処理することによってPS‐PB交互ラメラへと転移することが確認された。また、時分割SAXS測定の結果から、転移に要する活性化エネルギーは42.4±1.5kcal/molとなった。一方、定常流粘度の温度依存性から算出した流動に要する活性化エネルギーは43.5kcal/molとなり、両者でほぼ等しい値が得られた。このことは、モルホロジー転移には予想外にわずかな活性化エネルギーしか必要とせず、そのメカニズムは流動に伴うミクロ相分離構造の再配向過程に類似であることを示唆している。このモルホロジー転移過程に対応した複屈折の変化は微小であり、定量的な解析は今後の課題である。

The structure of the structure This study aims to explore the relationship between the development and utilization of resources. The sample is used in the following ways: Normal temperature (PS)(PB) The number average molecular weight of the sample is 63,100, the chemical composition ratio is 0.56, and the weight fraction is 0.56. In this study, the process of migration from PB to PB was investigated. SBS was a good solvent for PS, and PB was a poor solvent for MEK. In addition, the small angle X-ray scattering (SAXS) can be realized through the identification of the small angle X-ray scattering (SAXS). The time division of SAXS measurement and the velocity theory of migration are investigated. As a result, it was confirmed that the PS-PB interaction and migration occurred during heat treatment of the PB-resin formed from the MEK solution in the film-forming process. The results of the time-division SAXS assay showed that the activity of SAXS was 42.4±1.5kcal/mol. The temperature dependence of steady-state flow viscosity is calculated from the activation coefficient of 43.5 kcal/mol, and the temperature dependence of steady-state flow viscosity is calculated from the activation coefficient of 43.5 kcal/mol. The reorientation process of the phase separation structure is similar to that of the reorientation process. This paper discusses the problem of quantitative analysis of complex refraction in the process of translation.