強偏斥系結晶性－結晶性ブロック共重合体の時空間階層構造制御

强偏振结晶嵌段共聚物的时空分级结构控制

• 批准号: 16J06893
• 负责人: 能島 士貴
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J06893/
• 关键词: 結晶性ブロック共重合体; ミクロ相分離構造; 等温結晶化

本研究は、強偏斥系結晶性ブロック共重合体の階層構造形成過程の解明および階層構造制御、結晶化制御を目的とし、原子移動ラジカル重合により精密合成したポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(パーフルオロオクチルエチルアクリレート)ジブロック共重合体 (PEG-b-PFA-C8) をモデル材料として用いて研究した。本年度は、PEG-b-PFA-C8の結晶化制御を目的として、溶融状態からの降温過程の違いが結晶化に及ぼす影響を明らかにした。降温過程は①両成分鎖の溶融状態である373 KからPEGブロックの結晶化温度(312 K)まで急冷して等温結晶化した場合と②373 KからPFA-C8ブロックの結晶化温度(335 K)まで急冷して等温保持後、PEGブロックの結晶化温度(312 K)まで急冷して等温保持した場合の2種類を選択した。降温過程①は降温過程②に比べてPFA-C8ブロックが瞬時に結晶化したため、結晶秩序性が低く、誘電緩和測定よりPFA-C8ブロックのセグメント運動の緩和時間が短いことを見出した。従って、降温過程①は降温過程②に比べてPFA-C8ブロックの分子運動性が高いことが明らかとなった。PEGブロックの結晶化温度での等温結晶化挙動をDSC測定より調べたところ、降温過程①は降温過程②に比べてPEGブロックの融点および結晶化度が高いことを見出した。PEGブロックの結晶化温度での等温保持過程の構造変化をSAXS/WAXD測定より調べたところ、降温過程①は降温過程②に比べて結晶化に伴う相の厚み変化が大きいことを見出した。これは降温過程①の方が先に結晶化したPFA-C8相の分子運動性が高く、分子運動性の高いPFA-C8相内でPEGブロックが結晶化したため、結晶化に伴う相の厚み変化が大きくなり、PEGブロックの融点および結晶化度が高い値を示したと推察される。

In this study, we investigated the explanation of the hierarchical structure formation process of strongly polarized crystalline complexes, the hierarchical structure control, the crystallization control, the atom movement, the precise synthesis, the b-poly (PEG-b-PFA-C8), and the application of these materials. This year, PEG-b-PFA-C8 crystallization control objectives, melting state, cooling process, crystallization and impact of the clear The cooling process is selected from the following two types: (1) the melting state of PFA-C8, the crystallization temperature of PEG (312 K), the rapid cooling and isothermal crystallization,(2) the crystallization temperature of PFA-C8,(335 K), the rapid cooling and isothermal holding. The cooling process ① is shorter than the cooling process ②, and the crystallization order is lower than that of the PFA-C8. The relaxation time of the induced current is shorter than that of the PFA-C8. The process of temperature decrease ① The process of temperature decrease ② The molecular mobility of PFA-C8 is higher than PFA-C8. DSC measurement of isothermal crystallization temperature of PEG shows that the crystallization temperature of PEG is higher than that of PEG. SAXS/WAXD measurement of the structure change of the isothermal holding process of PEG crystallization temperature and the temperature decrease process ① The temperature decrease process ② The crystallization temperature and the phase thickness change are observed. The cooling process is characterized by high molecular mobility of PFA-C8 phase and crystallization of PEG in PFA-C8 phase, high melting point of PEG and high crystallization degree.

项目成果

側鎖フルオロアルキル基を導入したブロック共重合体薄膜の ミクロ相分離構造周期の増大および配向制御

引入侧链氟代烷基增加微相分离结构周期并控制嵌段共聚物薄膜的取向

• 发表时间: 2016
• 作者: Shiki Nojima;Yuji Higaki;Ryohei Ishige;Hirofumi Kabayama;Noboru Ohta;Hiroyasu Masunaga;Tomoyasu Hirai;Ken Kojio;Atsushi Takahara;能島士貴;能島士貴
• 通讯作者: 能島士貴

Higher-order Structure Formation Process of Strongly Segregated Crystalline Diblock Copolymers in Isothermal Crystallization

等温结晶中强偏析结晶二嵌段共聚物的高阶结构形成过程

• 发表时间: 2016
• 作者: Shiki Nojima;Yuji Higaki;Ryohei Ishige;Hirofumi Kabayama;Noboru Ohta;Hiroyasu Masunaga;Tomoyasu Hirai;Ken Kojio;Atsushi Takahara;能島士貴
• 通讯作者: 能島士貴

Effect of molecular mobility of pre-ordered phase on crystallization in microphase-separated lamellar morphology of strongly segregated crystalline-crystalline diblock copolymers

• DOI: 10.1016/j.polymer.2017.02.086
• 发表时间: 2017-05
• 期刊: Polymer
• 影响因子: 4.6
• 作者: S. Nojima;Y. Higaki;Katsuhiro Kaetsu;R. Ishige;N. Ohta;H. Masunaga;Tomoyasu Hirai;K. Kojio;A. Takahara

Crystallization-Induced Structure Fluctuation of Crystallized Microdomain Structure Composed of Strongly Segregated Crystalline-Crystalline Diblock Copolymers

由强偏析结晶-结晶二嵌段共聚物组成的结晶微域结构的结晶诱导结构波动

• DOI: 10.1016/j.polymer.2016.09.024
• 发表时间: 2016
• 期刊: Polymer
• 影响因子: 4.6
• 作者: Shiki Nojima;Yuji Higaki;Ryohei Ishige;Hirofumi Kabayama;Noboru Ohta;Hiroyasu Masunaga;Tomoyasu Hirai;Ken Kojio;Atsushi Takahara
• 通讯作者: Atsushi Takahara

ラメラ状ミクロ相分離構造を形成する強偏斥系結晶性ブロック共重合体の等温結晶化過程依存性

形成层状微相分离结构的强极化结晶嵌段共聚物的等温结晶过程依赖性

• 发表时间: 2016
• 作者: Shiki Nojima;Yuji Higaki;Ryohei Ishige;Hirofumi Kabayama;Noboru Ohta;Hiroyasu Masunaga;Tomoyasu Hirai;Ken Kojio;Atsushi Takahara;能島士貴;能島士貴;能島士貴
• 通讯作者: 能島士貴