ナノドメイン内に拘束された高分子鎖の末端固定／解放による結晶性の制御

通过固定/释放纳米域内结合的聚合物链末端来控制结晶度

基本信息

批准号：
15J10502
负责人：
中川慎太郎
金额：
$ 1.24万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

異なるポリマー鎖の末端間を結合させてつくるブロック共重合体は、規則性の高いナノドメイン構造を自発的に形成することから様々な用途への応用が期待されている。ナノドメイン内に閉じ込められたブロック鎖の結晶化においては、ナノドメインそのものによる空間的制約のほかに、ブロック鎖の片末端または両末端がナノドメインの界面に固定されているという「末端固定」も重要な役割を果たす。本研究では、光分解性の非晶性-結晶性-非晶性トリブロック共重合体を用いて、ナノドメイン内のポリマー鎖の片末端・両末端の固定・解放が結晶化挙動に及ぼす影響を明らかにし、末端固定を通じた結晶化制御方法の確立を目指した。本年度は、前年度に確立したモデル光分解性トリブロック共重合体の合成手法に基づき、板状（ラメラ状）およびシリンダー状の2つの異なる形状のナノドメイン内に閉じ込められた結晶性鎖の結晶化速度および結晶配向を調査した。まずラメラ状ナノドメイン内では、両末端および片末端固定はいずれも結晶成長を阻害し、結晶配向（分子鎖軸の傾き）を著しく変化させた。このようにナノドメイン構造のサイズを変化させることなく、末端固定の状態のみによって結晶配向が変化するという現象はこれまで観察されておらず、非常に興味深い。これに対しシリンダー状ナノドメイン内では、片末端を固定すると結晶核生成が阻害され結晶化速度が低下した一方、もう片末端も固定し両末端固定にすると核生成が促進され結晶化速度が上昇する特異的な挙動が見られた。以上の結果から、本研究はこれまで明確でなかった結晶化における末端固定の役割の理解に大きく貢献し、同時にナノ構造材料における結晶化制御の新たな手法を与えるという意味においても意義深いものであったと言える。

通过键合不同聚合物链末端制成的嵌段共聚物预计将用于多种应用，因为它们会自发形成高度规则的纳米域结构。在限制在纳米域内的嵌段链的结晶中，除了纳米域本身施加的空间限制外，还存在“末端固定”，其中嵌段链的一端或两端固定到纳米域界面上发挥着重要作用。。在这项研究中，我们使用可光降解的非晶-结晶-非晶三嵌段共聚物来研究纳米域内聚合物链一端或两端的固定和释放对结晶行为的影响，我们的目的是澄清这一点，并建立一种通过末端固定控制结晶的方法。。今年，基于前一年建立的模型光降解三嵌段共聚物的合成方法，我们重点研究了限制在两种不同形状的纳米域内的结晶链晶体：板状（层状）和圆柱状的转化率和晶体取向。调查了。首先，在层状纳米结构域内，两端和一端的固定抑制了晶体生长并显着改变了晶体取向（分子链轴的倾斜度）。这种仅通过固定末端而不改变纳米域结构的尺寸来改变晶体取向的现象从未被观察到，并且非常有趣。相反，在圆柱形纳米域中，固定一端抑制晶体成核并降低结晶速率，而固定另一端和两端则促进成核并提高结晶速率。基于上述结果，这项研究的意义在于，它极大地有助于理解迄今为止尚不清楚的末端固定在结晶中的作用，同时为控制纳米结构的结晶提供了一种新的方法。我可以说有。

项目成果

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专利数量（0）

ナノ空間界面に固定された鎖末端が結晶化に及ぼす影響

固定在纳米空间界面的链端对结晶的影响

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
H. Yokoi;Y. Hiraoka;S. Hiroto;D. Sakamaki;S. Seki;H. Shinokubo;中川慎太郎・野島修一・石曽根隆・上村航平・山口和夫・中浜精一
通讯作者：
中川慎太郎・野島修一・石曽根隆・上村航平・山口和夫・中浜精一

Crystallization of polymer chains confined in nanodomains

DOI：
10.1016/j.eurpolymj.2015.07.018
发表时间：
2015-09-01
期刊：
EUROPEAN POLYMER JOURNAL
影响因子：
6
作者：
Nakagawa, Shintaro;Marubayashi, Hironori;Nojima, Shuichi
通讯作者：
Nojima, Shuichi

ナノ空間内に拘束された高分子鎖の末端固定による結晶配向制御

通过限制在纳米空间内的聚合物链的末端固定来控制晶体取向

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
H. Yokoi;S. Hiroto;H. Shinokubo;中川慎太郎・野島修一・石曽根隆・新井大樹・山口和夫・中浜精一;米口裕規・中川慎太郎・野島修一・石曽根隆・新井大樹・山口和夫・中浜精一
通讯作者：
米口裕規・中川慎太郎・野島修一・石曽根隆・新井大樹・山口和夫・中浜精一

ナノ空間内に拘束された両末端固定鎖、片末端固定鎖、および非固定鎖の結晶化挙動

两端固定链、一端固定链和纳米空间约束的非固定链的结晶行为

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
H. Yokoi;S. Hiroto;H. Shinokubo;中川慎太郎・野島修一・石曽根隆・新井大樹・山口和夫・中浜精一
通讯作者：
中川慎太郎・野島修一・石曽根隆・新井大樹・山口和夫・中浜精一

Effects of chain-ends tethering on polymer crystallization in nanometer-scale spaces

链端束缚对纳米尺度空间聚合物结晶的影响

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Nakagawa;K. Kawazu;Y. Yoneguchi;S. Nojima;T. Ishizone;D. Arai;K. Yamaguchi;and S. Nakahama
通讯作者：
and S. Nakahama

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通讯作者：
近藤慶・中井脩也・中川慎太郎・大山秀子・吉江尚子