Nanoscale hierarchical structure at polymer adhesion interface

聚合物粘合界面的纳米级分级结构

• 批准号: 22K05247
• 负责人: 犬束 学
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 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-22K05247/
• 关键词: 高分子; 吸着層; 接着; 界面; 中性子反射率法; 和周波発生分光法

本研究では，ガラスや金属などの無機固体と高分子との接着面における，官能基スケールの相互作用とナノスケールの吸着高分子鎖構造が，マクロスケールの接着強さにどのように紐づくかを階層的に理解し，高分子メルト接着剤やゴム状高分子の接着現象について学術的な基礎を確立することを目的として検討を進めた．具体的には，基板との相互作用の異なる2種類のモノマーから構成されるランダムコポリマー試料として，ポリビニルアルコール（PVA）およびこれを原料としてアセタール化率を制御したポリビニルブチラール（PVB),およびポリスチレン(PS)とポリ(2-ビニルピリジン)(P2VP)ランダムコポリマーを用いた．これらのコポリマーは，極性が低い成分と高い成分の２種類から構成されているため，この比率を変えることで，高分子と無機固体との相互作用を変化させることができると期待した．これらの高分子と，親水化処理した石英基板が接した界面における，吸着高分子鎖の構造を中性子反射率法により解析した．中性子反射率の解析から，基板との相互作用が弱い高分子では，緩く吸着したLoose鎖が，基板との相互作用が強い高分子では，強固に吸着したTight鎖が多く形成された構造を定量的に評価することができた．今後は，これらの吸着層構造解析の結果を，和周波発生分光に基づく界面分子振動スペクトルの解析により得られた界面分子配向状態および接着強さと比較することにより，官能基スケールの分子配向および相互作用がどのように吸着層構造に寄与し，ひいてはどのように接着強さに影響するかを明らかにする．

This study で は, ガ ラ ス や metal な ど の inorganic solid と polymer と の then face に お け る, functionality, ス ケ ー ル の interaction と ナ ノ ス ケ ー ル の polymer が lock structure, マ ク ロ ス ケ ー ル の then strong さ に ど の よ う に new づ く か を に understand し class, Polymer メ ル ト then tonic や ゴ ム shape polymer の then phenomenon に つ い て academic な based を す る こ と を purpose と し て beg を 検 into め た. Specific に は, substrate と の の interaction between different な る 2 kinds の モ ノ マ ー か ら constitute さ れ る ラ ン ダ ム コ ポ リ マ ー sample と し て, ポ リ ビ ニ ル ア ル コ ー ル (PVA) お よ び こ れ を materials と し て ア セ タ ー ル flowrate を suppression し た ポ リ ビ ニ ル ブ チ ラ ー ル (PVB), お よ び ポ リ ス チ レ ン (PS) と ポ リ (2 - ビ ニ ル ピ リ ジ ン) (P2VP) ラ ン ダ ム コ ポ リ マ ー を with い た. こ れ ら の コ ポ リ マ ー は, low polarity が high い い composition と composition の 2 kinds か ら constitute さ れ て い る た め, こ の ratio を - え る こ と で, inorganic solid polymer と と の を interaction - the さ せ る こ と が で き る と expect し た. こ れ ら の polymer と, hydrophilization 処 Richard し た Shi Yingji plate が meet し た interface に お け る, smoking a temper reflectance method in polymer の lock structure を に よ り parsing し た. Temper in the reflectivity の parsing か ら, substrate と の weak interaction が い polymer で は, slow く sorption し た Loose lock が, substrate と の strong interaction が い polymer で は, strong に sorption し た Tight lock が formed く さ れ た tectonic を に of quantitative evaluation of 価 す る こ と が で き た. The next は こ れ ら の sorption layer structure を の results, and the frequency 発 identify light に base づ く interface molecular vibrations ス ペ ク ト ル の parsing に よ り must ら れ た interface ligands to state お よ び then strong さ と compare す る こ と に よ り, functionality, ス ケ ー ル の ligands to お よ び interaction が ど の よ う に に send sorption layer structure and し, Youdaoplaceholder0 ひ て て ように ように ように ように ように then a strong さに influences する を を brightness ら にする にする にする.

项目成果

Aggregation State and Strength at the Polystyrene/Substrate Interface Controlled by Oligomer Segregation

低聚物偏析控制聚苯乙烯/基材界面的聚集状态和强度

• 发表时间: 2022
• 作者: Inutsuka Manabu;Watanabe Hirohmi;Aoyagi Masaru;Yamada Norifumi L.;Tanaka Chisa;Ikehara Takayuki;Kawaguchi Daisuke;Yamamoto Satoru;Tanaka Keiji
• 通讯作者: Tanaka Keiji

和周波発生分光法を用いた熱可塑性樹脂/石英界面の分子配向分析

使用和频发生光谱法分析热塑性树脂/石英界面的分子取向

• 发表时间: 2022
• 作者: 犬束学;渡邊宏臣;青柳将
• 通讯作者: 青柳将