二官能性モノマーの自己組織化能を利用した高分子超格子の創製

利用双功能单体的自组装能力创建聚合物超晶格

• 批准号: 16750101
• 负责人: 小椎尾 謙
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16750101/
• 关键词: 高分子超格子; 二官能性モノマー; 重付加反応; 自己組織化; 多層膜

本研究では、二種類の二官能性モノマーを用いて、化学反応を交互に行うことにより、固体基板上に垂直に配向された高分子薄膜を調製する。最終的には、種々のアルキル鎖長を有するモノマーを用いることで膜の秩序性を制御し、高分子超格子を創製することを目的とする。シリコンウエハー上に、アミノシラン化合物(アミノプロピルジメチルエトキシシラン)を固定化した。次に、このアミノシランを固定化したシリコンウエハーを4,4'-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)溶液に浸漬することにより、MDI単分子膜を累積した。さらに、この基板を4,4'-ジフェニルメタンジアミン(MDA)溶液に浸漬し、3層目のMDA単分子膜を累積した。この操作を繰り返し、5層の多層膜を調製した。得られた試料について、フーリエ変換赤外吸収分光(FT-IR)測定、X線光電子分光(XPS)測定および原子間力顕微鏡(AFM)観察を行い、層状構造の形成の確認および凝集構造を評価した。各段階におけるXPSスペクトルより、層数の増大に伴い、Si_<2p>およびO_<1s>、のピーク強度は低下し、C_<1s>およびN_<1s>のそれらは増大した。さらに、5層の多層膜のFT-IRスペクトルは、MDIとMDAを用いて合成したポリマーのそれと同様なスペクトルを示した。これらの結果より、モノマーの反応が進行し多層膜形成が形成されていることが明らかとなった。さらに、AFM観察では、3層までは平滑な表面形態を有していたが、5層では部分的な3次元化が観察された。この膜の秩序性の低下は、膜調製温度や溶液濃度を変化することで制御できると考えられる。以上の結果より、化学吸着法により、二官能性を有するジイソシアネートおよびジアミンをシリコンウエハー上に段階的に形成させることで、多層膜を調製できることが明らかとなった。

在这项研究中，通过使用两种类型的辅助单体进行化学反应来制备以垂直于固体底物为导向的聚合物薄膜。最终，目的是通过使用具有各种烷基链长度的单体并创建聚合物超晶格的单体来控制膜的顺序。将氨基硅烷化合物（氨基丙基甲氧基硅烷）固定在硅晶片上。接下来，将氨基硅烷固定的硅晶片浸入4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）溶液中，以积累MDI单层。此外，该底物浸入了4,4'-二苯基甲基甲苯二胺（MDA）溶液中，以积累第三层MDA单层。重复此过程以制备五个多层膜。对获得的样品进行傅立叶变换红外吸收光谱（FT-IR），X射线光电光谱（XPS）测量值和原子力显微镜（AFM）观察结果，以确认形成分层结构并评估聚集结构。从每个阶段的XPS光谱中，随着层数的增加，Si_ <2p>和O_ <1S>的峰强度减少，而C_ <1s>和N_ <1S>的峰值强度也增加了。此外，五层多层膜的FT-IR光谱显示出与使用MDI和MDA合成的聚合物的光谱相似。这些结果表明，单体的反应进展，并且已经形成了多层膜的形成。此外，在AFM观察中，多达三层具有光滑的表面形态，但是在五层中观察到了部分三维化。可以通过更改膜制备温度和溶液浓度来控制膜的排序降低。从上述结果中可以揭示出可以通过化学吸附在硅晶片上的二异氰酸酯和二胺的形成来制备多层膜。

项目成果

Microphase-separated structure and mechanical properties of novel polyurethane elastomers prepared with ether based diisocyanate

• DOI: 10.1016/j.polymer.2005.09.009
• 发表时间: 2005-11-21
• 期刊: POLYMER
• 影响因子: 4.6
• 作者: Furukawa, M;Mitsui, Y;Kojio, K
• 通讯作者: Kojio, K

Effect of side methyl groups of polymer glycol on elongation-induced crystallization behavior of polyurethane elastomers

• DOI: 10.1016/j.polymer.2004.09.061
• 发表时间: 2004-11-11
• 期刊: POLYMER
• 影响因子: 4.6
• 作者: Kojio, K;Nakamura, S;Furukawa, M
• 通讯作者: Furukawa, M

Surface Structure and Properties of (Oligourethane with Fluoroalkyl End Groups/Polyurethane) Blend Thin Films

（含氟烷基端基的低聚聚氨酯/聚氨酯）共混薄膜的表面结构和性能

• 发表时间: 2005
• 期刊: Trans.Mater.Res.Soc.Japan 30(3)
• 作者: M.Horiuchi;K.Kojio;M.Furukawa
• 通讯作者: M.Furukawa

Thermally Induced Phase Transitions and Morphological Changes in Organoclays

有机粘土的热诱导相变和形态变化

• 发表时间: 2004
• 期刊: Langmuir 20(9)
• 作者: M.Gelfer;C.Burger;A.Fadeev I.Sics;B.Chu;B.-S.Hsiao;A.Heintz;K.Kojio;S.-L.Hsu;M.Si;M.Rafailovich
• 通讯作者: M.Rafailovich

Highly softened polyurethane elastomer synthesized with novel 1,2-bis(isocyanate)ethoxyethane

• DOI: 10.1021/ma0359988
• 发表时间: 2004-05-04
• 期刊: MACROMOLECULES
• 影响因子: 5.5
• 作者: Kojio, K;Fukumaru, T;Furukawa, M
• 通讯作者: Furukawa, M