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バイオマス高分子薄膜の結晶性・構造・配向制御　-超薄膜ガラスの科学とその応用-

生物质聚合物薄膜的结晶度、结构和取向控制 - 超薄玻璃科学及其应用 -

基本信息

批准号：
22K03562
负责人：
高橋功
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kwansei Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03562/
关键词：
生分解性高分子薄膜表面結晶化ガラス状態ポリ乳酸

项目摘要

当該年度は生分解性高分子であるPLLAと、導電性高分子であるP3HTのキャスト膜内での分子の配向性と結晶性の調査を行った。基板依存性、温度依存性に重点をおいた研究を進めてきたが、今回はこれらの高分子にとって必ずしも良好とは言えない溶媒を用いて高分子試料を溶かし、それらの溶液からキャスト膜を形成することで、いわゆる溶媒依存性の本格的な調査に乗り出したという段階である。PLLA、P3HT共に薄膜形成に優れているとされる溶媒はクロロホルムであるが、毒性の強さから次第に使われなくなる傾向にある。他の溶媒（可能なら毒性の弱い溶媒）を用いた場合、どのような半結晶膜が形成されるのかを調べることはリスクや環境負荷の少ない高分子デバイス製造に際しても有用な情報を与え得るものと期待される。PLLAでは溶媒としてクロロホルム以外にトルエン、2-ブタノン、テトラヒドロフラン、アセトン、酢酸ブチル、2-プロパノールを用いてシリコンウエハー上のキャスト膜の結晶構造、結晶性、結晶化度、配向性等の評価を行った。P3HTの場合はクロロホルム以外にキシレン、トルエン、アセトンを溶媒に用いた試料の調査を行った。評価手法は主に微小角入射X線回折および原子間力顕微鏡を併用し、P3HTの場合は大型放射光施設SPring-8のBL03XUでスピンコート膜（厚さ10nm以下の超薄膜）の観察も行った。その結果PLLAの場合は溶媒が極性溶媒か非極性溶媒かにより熱処理後の分子の配向性が大きく異なるということが明らかになった。その一方でP3HTに関してはPLLAほどの溶媒依存性は確認されていない。水素結合により凝集するPLLAでは極性の有無が結晶成長により大きな影響を与えるということはある程度予期された結果であるが、極性の強さの順に溶媒の効果が現れるという様な単純なルールは見出されておらず、より詳細な検討が必要である。

In this year, the biodegradable polymer PLLA and P3HT polymer film will be used to determine the molecular orientation and crystal properties. The study of substrate dependence and temperature dependence is very important in the study of substrate dependence and temperature dependence. This time, it is necessary to use the polymer material to dissolve the solvent, the solution to form the film, and the solvent dependence to improve the solubility. in this paper, the temperature dependence of the substrate is studied. The film of PLLA and P3HT is formed by the formation of the solvent, the toxicity and the toxicity of the film. The other kind of solvent (which may be toxic and weak) is used to form a semicrystalline film. The environment is loaded with low molecular weight and high molecular weight. In the presence of different solvents, such as PLLA, 2 -, 2 -, 2 -, and so on, the properties of the film, such as crystal formation, crystallinity, degree of crystallization, directivity, etc., are studied in this paper. P3HT is used in the preparation of solvents, materials and materials. The main purpose of the technique is to refine the X-ray with a small angle, to refine the atomic force, to use it, and to combine it with the large-scale radiation construction SPring-8 BL03XU film (thickness below 10nm) to observe the performance of the film. Results the results of PLLA analysis showed that the molecular alignment of non-specific solvents was significantly higher than that of normal solvents. On the other hand, P3HT, PLLA, solvent dependence, confirm that you are not responsible. The combination of water and water agglutination showed that there were significant differences between the growth of PLLA and the degree of solubility. the results showed that there were significant differences in the degree of growth and the degree of solubility. the results showed that it was necessary to determine the concentration of phenotypic acid in the solution.