Tag : A01原著論文

四方俊幸 原著論文(2010年度)

Makiko Takeda, Takumi Kusano, Takuro Matsunaga, Hitoshi Endo, Mitsuhiro Shibayama, and Toshiyuki Shikata
“Rheo-SANS Studies on Shear-thickening/thinning in Aqueous Rodlike Micellar Solutions”
Langmuir, Vol. 27, 1731-1738 (2011)
Shogo Nobukawa, Osamu Urakawa, Toshiyuki Shikata and Tadashi Inoue
“Evaluation of Nematic Interaction Parameter between Polymer Segments and Low-Mass Molecules in Mixtures”
Macromolecules, Vol. 43, 6099-6105 (2010)

岡本 茂 原著論文(2010年度)

Koji Ando, Takahiko Yamanaka, Shigeru Okamoto, Naoki Sakamoto, Hirokazu Hasegawa, and Naokiyo Koshikawa
“Microphase Separation Induced by a Differentiating Non-Solvent in a Semi-Dilute Solution of an Ultra-High-Molecular-Weight Block Copolymer”
Journal of the Society of Materials Science Japan, Vol. 60, 24-28 (2011)
【概要】数百万g/molの超高分子量を有するブロック共重合体の準希薄溶液(無秩序状態)に分化誘導非溶媒を添加する事によりミクロ相分離およびマクロ相分離が誘起される事を示した。また、それらの相分離現象を自己無撞着場理論を用いたシミュレーションにより再現し、分化誘導非溶媒の空間分布を検討した。これらによりミクロ相分離が誘起されるメカニズムについて考察した。(井上正志:粘弾性測定)
Koji Ando, Takahiko Yamanaka, Shigeru Okamoto, Tadashi Inoue, Naoki Sakamoto, Daisuke Yamaguchi, Satoshi Koizumi, Hirokazu Hasegawa, and Naokiyo Koshikawa
“Microphase Separation Induced by Differentiating Non-Solvent in a Semi-Dilute Solution Studied by Rheometry and SANS”
IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., Vol. 14, 012012-1 – 012012-10 (2010)
【概要】超高分子量のポリスチレン-b-ポリ(t-ブチルメタクリレート)ジブロック共重合体のテトラヒドロフラン準希薄溶液は無秩序状態であったが、水(分化誘導非溶媒)を添加したところミクロ相分離が発現した。さらなる添加で秩序ー秩序転移も観察された。この相転移現象を動的粘弾性測定および小角中性子散乱測定により観察した。これによりテトラヒドロフランと水との混合溶媒の選択性が重要である事が分かった。
Shigeru Okamoto, Shinpei Ito, Koji Ando, Masahiro Mouri, Akihiko Ikeda, Hirokazu Hasegawa, and Naokiyo Koshikawa
“Gelation of Photonic Microdomain Structures Formed in Semi-Dilute Solutions of Ultra-High-Molecular-Weight Polystyrene-b-Polybutadiene with Various Polybutadiene Contents”
IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. and Eng., Vol. 14, 012008-1 – 012008-14 (2010)
【概要】超高分子量ブロック共重合体の準希薄溶液中において形成されたミクロドメイン構造を、その秩序性を低下させる事なくゲル化により構造固定することに成功した。ポリスチレン-b-ポリブタジエン ジブロック共重合体を用いた。ポリブタジエンは1,2-結合からなり、側鎖のビニル基を用いてゲル化を行った。ポリブタジエン組成が50vol.%以上のブロック共重合体において、秩序性の低下が見られなかった。(井上正志:粘弾性測定)
Koji Ando, Takahiko Yamanaka, Shigeru Okamoto, Naoki Sakamoto, Daisuke Yamaguchi, Satoshi Koizumi, Hirokazu Hasegawa, and Naokiyo Koshikawa
“SCFT Simulation and SANS Study on Spatial Distribution of Solvents in Microphase Separation Induced by a Differentiating Non-Solvent in a Semi-Dilute Solution of an Ultra-High- Molecular-Weight Block Copolymer”
J. Phys.; Conf. Ser., Vol. 247, 012040-1 – 012040-11 (2010)
【概要】超高分子量のポリスチレン-b-ポリ(t-ブチルメタクリレート)ジブロック共重合体のテトラヒドロフラン準希薄溶液に水という分化誘導非溶媒を添加することにより観察された、秩序-無秩序転移および秩序-秩序転移現象にともなう溶媒の空間分布の変化を小角中性子散乱測定のコントラストバリエーション法により観察した。その結果を自己無撞着場に基づく計算機シミュレーション結果と比較検討した。水の添加によりテトラヒドロフランの空間分布も大きく変化を受け、これが相転移の駆動力である事が分かった。(井上正志:粘弾性測定)

槇 靖幸 原著論文(2010年度)

Yasuyuki Maki, Kei Ito, Natsuki Hosoya, Chikayoshi Yoneyama, Kazuya Furusawa, Takao Yamamoto, Toshiaki Dobashi, Yasunobu Sugimoto, and Katsuzo Wakabayashi
“Anisotropic Structure of Calcium-Induced Alginate Gels by Optical and Small-Angle X-Ray Scattering Measurements”
Biomacromolecules, in press
Toshiaki Dobashi, Naoko Tomita, Yasuyuki Maki, Chih Pong Chang, and Takao Yamamoto
“An Analysis of Anisotropic Gel Forming Process of Chitosan”
Carbohydr. Polym., Vol. 84, 709-712 (2011)
【概要】酢酸水溶液に溶解したキトサン溶液を二枚のガラス板に挟み、水酸化ナトリウム水溶液中に浸すと、複屈折を持つ配向ゲルが生成することを見出した。キトサンゲルの生成はpHの変化によって起こること、ゲル化と同時に配向が生じることが示された。理論的な解析により、ゲル相の成長過程はOH-イオンの流入によりゲル相の成長が支配される初期過程と、とH+イオンの流出により支配される後期過程に分けられることが示された。

佐藤尚弘 原著論文(2010年度)

喜田裕介,寺尾憲,佐藤尚弘
“ポリアクリル酸との複合体形成に伴うコラーゲンモデルペプチド三重らせん構造の安定化挙動”
高分子論文集, Vol. 67, 686-689 (2010)
【概要】メタノール中で、コラーゲンモデルペプチドが末端アミノ基との相互作用により、ポリアクリル酸と複合体を形成することを見出した。また、複合体形成に伴い、モデルペプチドの三重らせんの熱的安定性が非常に向上することを見出した。(四方俊幸:コラーゲンモデルペプチドの溶媒和に関して情報提供)
Yukio Tominaga, Mari Mizuse, Akihito Hashidzume, Yotaro Morishima, and Takahiro Sato
“Flower Micelle of Amphiphilic Random Copolymers in Aqueous Media”
J. Phys. Chem. B, Vol. 114, 11403-11408 (2010)
【概要】アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸ナトリウムとN-ドデシルメタクリルアミドのランダム共重合体が塩水溶液中で形成する花形ミセルの構造を、分子動力学計算と光散乱測定により調べた。得られた結果は、以前に提案した高分子主鎖の剛直性によって決まる最小サイズのループを有する花形ミセルモデルによって首尾一貫して説明された。
Maiko Tsuda, Ken Terao, Yasuko Nakamura, Yusuke Kita, Shinichi Kitamura, and Takahiro Sato
“Solution Properties of Amylose Tris(3,5-dimethylphenylcarbamate) and Amylose Tris(phenylcarbamate): Side Group and Solvent DependentChain Stiffness in Methyl Acetate, 2-Butanone, and 4-Methyl-2-pentanone”
Macromolecules, Vol. 43, 5779-5794 (2010)
【概要】アミロース(3,5-ジメチルフェニルカルバメート)のメチルアセテート、2-ブタノン、および4-メチル-2-ペンタノンでの分子形態を、光散乱、小角X線散乱、沈降平衡、および粘度により調べた。溶媒と高分子側鎖との水素結合により、アミロース鎖の剛直性が溶媒分子体積とともに増加することを見出した。

浦山健治 原著論文(2010年度)

Yoshiki Sawa, Fangfu Ye, Kenji Urayama, Toshikazu Takigawa, Vianney Gimenez-Pinto, Robin Selinger, and Jonathan Selinger
“Shape Selection of Twist Nematic Elastomer Ribbons”
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, in press
【概要】表裏面間で液晶が90度ツイスト配向した液晶エラストマーのリボン状試料の形態の温度変化および幅依存性を調べた。リボンの幅を増加させると、中心線は直線でガウス曲率をもつヘリコイド形態から、中心線がらせん状で円筒曲率をもつスパイラル形態に転移することがわかった。また、らせんピッチなどの構造パラメータは温度に強く依存し、ある温度でらせんの向きが反転することがわかった。実験結果を説明するモデルを構築した。
Yoshiki Sawa, Kenji Urayama, and Toshikazu Takigawa
“Temperature-Responsive Bending of Nematic Elastomers with Hybrid Molecular Alignment”
Mol. Cryst. Liq. Cryst., in press (2011)
【概要】ハイブリッド配向をもつ液晶エラストマー薄膜の温度応答性の屈曲挙動について調べた。
Akihiro Konda, Kenji Urayama, and Toshikazu Takigawa
“Strain-Rate-Dependent Poisson’s Ratio and Stress of Polymer Gels in Solvents Revealed by Ultra-Slow Stretching”
Macromolecules, in press (2011)
【概要】膨潤のタイムスケールと同等の超低速度(分速1マイクロメートル)を含めた広範囲の変形速度で、ゲル(厚さ1mm、長さ5mm程度)の伸長実験を溶媒中で行った。伸長に誘起された膨潤が伸長過程で生じることにより、ポアソン比および伸長応力の顕著な伸長速度依存性が観察された。
Yohsuke Bitoh, Kenji Urayama, Toshikazu Takigawa, and Kohzo Ito
“Biaxial Strain Testing of Extremely Soft Polymer Gels”
Soft Matter, Vol. 7, 2632-2638 (2011)
【概要】自重変形するほど低弾性率の超ソフトゲルを独立二軸伸長できる装置を製作した。平衡まで膨潤した化学架橋および物理架橋ゲルの二軸変形下の応力ーひずみ挙動を調べ、ひずみエネルギー関数を評価した。特に、化学架橋ゲルの二軸伸長データは古典ゴム弾性理論の予測とはあわないことを示し、古くから知られていた平衡膨潤状態の一軸伸長データと同理論の一致はみかけにすぎないことを明らかにした。(伊藤耕三:結果についての討論)
Yoshiki Sawa, Kenji Urayama, Toshikazu Takigawa, Antonio DeSimone, and Luciano Teresi
“Thermally Driven Giant Bending of Liquid Crystal Elastomer Films with Hybrid Alignment”
Macromolecules, Vol. 43, 4362-4369 (2010)
【概要】表裏面間でローカルダイレクターが連続的に90度回転(一方の表面は水平配向、もう一方の表面は垂直配向)しているハイブリッド配向をもつ液晶エラストマー(LCE)薄膜を作製した。ローカルダイレクターの温度変化により、薄膜の巨大な屈曲変形が誘起され、ある温度を境に屈曲方向が変化することを見出した。また、巨視的な水平配向をもつLCE薄膜の変形の温度依存性をもとに、表裏面間のひずみの線形変化を仮定すると、ハイブリッド配向LCEの曲率の温度依存性が再現できることを示した。さらに、有限要素シミュレーションにより、薄膜の表裏面間の精密なひずみ分布を求め、線形近似がよい近似であることを示した。
Toshio Tada, Kenji Urayama, Takahiro Mabuchi, Kiyoshige Muraoka, and Toshikazu Takigawa
“Nonlinear Stress Relaxation of Carbon Black-Filled Rubber Vulcanizates under Various Types of Deformation”
J. Polym. Sci., Part B, Polym. Phys., Vol. 48, 1380-1387 (2010)
【概要】カーボンナノフィラー充填系ゴムの大変形応力緩和挙動を等二軸伸長、純ずり、一軸伸長変形下で調べた。同系の応力に対するひずみ効果と時間効果の分離性の妥当性について長く議論が続いていたが、応力そのものではなく応力から平衡応力を差し引いた緩和成分に着目すると同分離性が成立することを初めて示した。また、応力の時間依存性は純ゴムとほとんど同じであり、フィラー充填系のダイナミクスはゴムマトリックスに支配されていることを示した。応力の緩和強度は、平衡応力で規格化すると変形によらずほぼ一定値になることも見出した。これらの知見は、フィラー充填系ゴムの時間依存性を考慮した大変形挙動を記述する構成方程式の導出を容易にする。

高橋良彰 原著論文(2010年度)

Amany El-Khouly, Yoshiaki Takahashi, A. A. Safaan, E. Kenawy, and Y. A. Hafiz
“Study of Heavy Metal Ion Absorbance by Amidoxime Group Introduced to Cellulose-graft-Polyacrylonitrile”
J. Appl. Polym. Sci., Vol. 120, 866-873 (2011)
【概要】セルロース繊維にポリアクリロニトリルをグラフト重合し、さらにアミドキシム化した試料の特性評価と水中からの重金属イオンの吸着能について報告した。
Nari-aki Harada, Jushiro Yasuhara, Yukihiro Motoyama, Osamu Fujimura, Tetsuro Tsuji, Takeshi Takahashi, Yoshiaki Takahashi, and Hideo Nagashima
“A Ruthenium-Catalyzed Hydrosilane-Induced Polymerization of 3-Alkyl-3-hydroxymethyloxetane Derivatives: Facile Access to Functionalized Polyoxetanes by Virtue of Organosilyl Groups”
Bull. Chem. Soc. Jpn., Vol. 84, 26-39 (2011)
【概要】種々の置換基を有するポリオキセタンの3核ルテニウム触媒を用いた開環重合について報告した。さらにシリル基を加水分解ないしはシリル/アシル変換で水酸基やエステル基を導入し、その特性評価結果を報告した。
Amany El-Khouly, Yoshiaki Takahashi, A. A. Safaan, EL‐Refaie Kenawy, Y. A. Hafiz
“Synthesis and Antimicrobial Activity of Some Modified Cellulose-graft-Polyacrylonitrile Derivatives”
Carbohydrate Polymers, Vol. 83, 346-353 (2011)
【概要】セルロースにポリアクリロニトリルをグラフトし、さらにアミドキシムなどの誘導体に変換した試料の抗菌性について検討した。
Amany El-Khouly, Yoshiaki Takahashi, Akihiko Takada, A. A. Safaan, El-Refaie Kenawy, Y. A. Hafiz
“Characterization and Mechanical Properties of Cellulose-graft-Polyacrylonitrile Prepared by using KMnO4/different acids as Redox System”
Nihon Reoroji Gakkaishi, Vol. 38, 133-140 (2010)
【概要】種々の酸を用いた過マンガン酸カリウムとの酸化還元系でポリアクリロニトリルをグラフトしたセルロースの特性評価と力学強度について報告した。

青木裕之 原著論文(2010年度)

Hiroyuki Aoki, Toshiaki Takahashi, and Shinzaburo Ito
“Segmental Orientation of Single Polymer Chain in Langmuir-Blodgett Film Studied by Defocus Fluorescence Imaging”
Polym. J., Vol. 43, 218-221 (2011)
【概要】デフォーカス蛍光顕微鏡法により、単分子膜中の高分子鎖の配向状態を評価した。主鎖中央に蛍光色素分子を導入したポリメチルメタクリレートを合成し、その単分子膜を作製した。個々の高分子鎖を直接観察し、主鎖中央セグメントの三次元分子配向を検出した。その結果、単分子膜中の高分子鎖は二次元平面に束縛されていることが示され、また面内配向が単分子膜の作製プロセスに依存することを明らかにした。

田中敬二 原著論文(2010年度)

Yohei Tateishi, Naoki Kai, Hidenori Noguchi, Kohei Uosaki, Toshihiko Nagamura, and Keiji Tanaka
“Local Conformation of Poly(methyl methacrylate) at Nitrogen and Water Interfaces”
Polym. Chem., Vol. 1, 303-311 (2010)
【概要】和周波発生(SFG)分光測定に基づき、窒素および水との界面におけるポリメタクリル酸メチル(PMMA)の凝集・配向状態を評価した。(PMMA/窒素)界面において主鎖は面内で配向することを明らかにした。メトキシ基およびメチレン基は表面から垂直に、α-メチル基は面内で配向していると結論した。一方、(PMMA/水)界面において、メチレン基はランダムに配向した。この構造は、親水基であるカルボニル基が水との界面に垂直に配向することで誘起される。また、(PMMA/水)界面において水分子はカルボニル基と相互作用し、強い水素結合ネットワークを形成すると結論した。

田中敬二 原著論文 (2009年度)

Yoshihisa Fujii, Toshihiko Nagamura, and Keiji Tanaka
“Relaxation Behavior of Poly(methyl Methacrylate) at a Water Interface”
J. Phys. Chem. B, Vol. 114, 3457-3460 (2010)
【概要】水平力顕微鏡(LFM)測定に基づき、水界面におけるポリメタクリル酸メチル(PMMA)の緩和挙動を評価した。水界面では水分子によって可塑化されたセグメント運動が観測された。水界面におけるPMMAのガラス転移温度は、水分率からKelley-Bueche式を用いて推測した値と実験誤差範囲内で一致した。
Hironori Atarashi, Hiroshi Morita, Dai Yamazaki, Masahiro Hino, Toshihiko Nagamura, and Keiji Tanaka
“Swelling Structure of Thin Poly(methyl methacrylate) Films in Various Alkyl Length Alcohols”
J. Phys. Chem. Lett., Vol. 1, 881-885 (2010)
【概要】中性子反射率測定に基づき、非溶媒中におけるポリメタクリル酸メチル(PMMA)薄膜の凝集構造を評価した。非溶媒として、メタノール、エタノール、1-プロパノール、1-ブタノールを用いた。PMMA薄膜はこれらアルコール中で明確に膨潤し、その程度は、アルキル鎖長に反比例した。また、薄膜中におけるアルコール分率から相互作用パラメータχを算出し、アルコール界面の厚さ、また、基板界面におけるアルコール濃縮層について議論した。
Yoshihisa Fujii, Zhaohui Yang, Jessica Leach, Hironori Atarashi, Keiji Tanaka, and Ophelia K. C. Tsui
“Affinity of Polystyrene Films to Hydrogen-Passivated Silicon and Its Relevance to the Tg of the Films”
Macromolecules, Vol. 42, 7418-7422 (2009)
【概要】ガラス転移温度の膜厚依存性に及ぼす基板の効果を検討した。Si基板上に調製したポリスチレン(PS)に熱処理を行った後洗浄し、基板上に吸着したポリスチレン(PS)を偏光解析およびX線光電子分光測定に基づき評価した。疎水性および親水性いずれのSi基板上にも吸着PSが観測された。さらに、吸着層はPSの分子量の増加に伴い厚化し、その程度は疎水性Si基板の方が顕著であった。また、PSの基板界面への吸着は、界面近傍の分子鎖熱運動の低下を示唆している。
Kei-ichi Akabori, Hironori Atarashi, Masaaki Ozawa, Tetsuo Kondo, Toshihiko Nagamura, and Keiji Tanaka
“Glass Transition Behaviour of Hyper-branched Polymers”
Polymer, Vol. 50, 4868-4875 (2009)
【概要】種々の一次構造を有する多分岐ポリスチレン(HBPS)を用い、ガラス転移ダイナミクスに及ぼす分岐の効果を検討した。HBPSのガラス転移温度(Tg)は、末端基効果のため、線状ポリスチレン(PS)のTgよりも低下するが、分子内架橋を多く導入するとその関係は逆転した。この結果は、分子内架橋を導入することで、HBPSのセグメント運動が拘束されることを意味している。一方、HBPSのフラジリティーインデックスは、その一次構造に関係なく、PSのそれよりも小さかった。(深尾浩次:ディスカッション)
Yoshihisa Fujii, Hironori Atarashi, Masahiro Hino, Toshihiko Nagamura, and Keiji Tanaka
“Interfacial Width in Polymer Bilayer Films Prepared by Double Spin-coating and Floating Methods”
ACS Appl. Mater. Interfaces, Vol. 1, 1856-1859 (2009)
【概要】ダブルスピンキャストおよびフローティング法により(ポリスチレン/ポリメタクリル酸メチル) 二層膜を調製した。中性子反射率測定に基づき評価した界面厚は、ダブルスピンキャスト法の方がフローティング法と比較して3倍程度広がっていた。これは、上層を調製する際の選択溶媒によって下層界面が膨潤することを示唆している。また、熱処理後の界面厚が等しかったことから、擬平衡状態における界面厚は、膜の調製法に依存しないことを明らかにした。
Takaaki Date, Mizuki Ishikawa, Koichiro Hori, Keiji Tanaka, Toshihiko Nagamura, Makio Iwahashi, and Takeshi Serizawa
“Water Droplets for the Symmetric Adhesion of Two Poly(methyl methacrylate) Films”
Chem. Lett., Vol. 38, 660-661 (2009)
【概要】ポリメタクリル酸メチル(PMMA)薄膜上に水を滴下した後、同様のPMMA薄膜を重ね合わせることで接着力が発現することを明らかにした。接着強度は試料のタクティシティー、熱処理の有無などに依存した。
Keiji Tanaka, Yohei Tateishi, Yohei Okada, Toshihiko Nagamura, Masao Doi, and Hiroshi Morita
“Interfacial Mobility of Polymers on Inorganic Solids”
J. Phys. Chem. B, Vol. 113, 4571-4577 (2009)
【概要】エバネッセント励起蛍光寿命測定に基づき、基板界面における高分子のガラス転移温度を直接評価した。その結果、界面Tgの深さ依存性や支配因子が明らかとなった。得られた実験結果は粗視化分子動力学シミュレーションによる結果とよく対応していた。

佐藤尚弘 原著論文 (2009年度)

Yusuke Sanada and Takahiro Sato
“Induced Circular Dichroism of an Optically ActivePolyfluorene Derivative in Phase-Separating Solutions”
Polym. J., Vol. 42, 195-200 (2010)
【概要】光学活性ポリフルオレン誘導体溶液に非溶媒を添加させ、相分離を起こさせると、円二色性が誘起された。この誘起円二色性は温度に敏感であり、また温度変化によってかなりゆっくりと円二色性が変化した。相分離した濃厚相濃度は40%と高く、この高濃度の濃厚相中で、ポリフルオレン分子間のキラル相互作用が円二色性を誘起したと考えられる。
Yasuhiro Matsuda, Yusuke Biyajima, and Takahiro Sato
“Thermal Denaturation, Renaturation, and Aggregation of a Double-Helical Polysaccharide Xanthan in Aqueous Solution”
Polym. J., Vol. 41, 526-532 (2009)
【概要】水溶液中で2重らせん多糖ザンサンを様々な条件で熱変性させてから再性させたときの分子形態を,多角度光散乱検出器付きサイズ排除クロマトグラフィーおよび円二色性測定によって調べた。ザンサンが低濃度の時には,熱変性により単一鎖に解離し,再性時にはほぼ中央でターンした単分子2重らせんを取るが,高濃度では熱変性させても2量体のままで,再性させると複数の2量体が解れた両端同士で間違った2重らせんを形成し,高次の会合体が形成されることを見出した。
Yurji A. Antonov and Takahiro Sato
“Macromolecular Complexes of the Main Storage Protein of Vicia Faba Seeds with Sulfated Polysaccharide”
Food Hydrocolloids, Vol. 23, 996-1006 (2009)
【概要】ソラマメから抽出されたタンパク質であるレグミンとアニオン性多糖であるkappa-カラゲナンとの中性水溶液中での相互作用,およびkappa-カラゲナン添加によるレグミンの構造安定化と会合体の解離現象の機構を,高感度DSC,円二色性,蛍光,多角度光散乱検出器付きサイズ排除クロマトグラフィー,およびメチレンブルーを用いた滴定実験により調べた。

四方俊幸 原著論文(2009年度)

Toshiyuki Shikata, Nao Yoshida, and Kenji Okuyama
“Anomalous Dehydration Behavior of a Short Collagen Model Polypeptide, (l-Prolyl-l-ProlylGlycyl)5, in Aqueous Solution”
J. Phys. Chem. Lett., Vol. 1, 412-416 (2009)
【概要】コラーゲンモデルペプチドである(l-Prolyl-l-ProlylGlycyl)5の水溶液中の特異な脱水和挙動を、高周波誘電緩和測定の結果に基づいて議論した。30℃付近で観察されるこの特異な脱水和挙動は、三重らせん―単一鎖転移の引き金になっている可能性がある。
Kenji Nakamura and Toshiyuki Shikata
“Systematic Dielectric and NMR Study of the Ionic Liquid 1-Alkyl-3-Methyl Imidazolium”
ChemPhysChem, Vol. 11, 285-284 (2009)
【概要】イオン液体であるアルキルメチルイミダゾールを系統的に合成し、その物性を誘電緩和法と核磁気共鳴法を用いて検討した。その結果、イミダゾールイオンの回転拡散とイミダゾールイオンと対イオンの間に形成されたイオン対の距離揺らぎが緩和過程として観察されることが明らかになった。
Toshiyuki Shikata, Ayako Minakawa, and Kenji Okuyama
“Structure, Dynamics, and Hydration of a Collagen Model Polypeptide, (l-Prolyl-l-ProlylGlycyl)10, in Aqueous Media: a Chemical Equilibrium Analysis of Triple Helix-to-Single Coil Transition”
J. Phys. Chem. B, Vol. 113, 14504-14512 (2009)
【概要】コラーゲンのモデルポリペプチドである(l-Prolyl-l-ProlylGlycyl)10の水溶液中でのダイナミックスと水和挙動を高周波誘電緩和挙動に基づき詳細に検討した。三重らせん―単一鎖転移を一種の化学反応としてとらえ、実験的に得られた三重らせんと単一鎖の分率の温度依存性から熱力学パラメータを決定した。
Toshiyuki Shikata, Nao Yoshida, Ayako Minakawa, and Kenji Okuyama
“Dynamics and Hydration Behavior of a Short Collagen Model Polypeptide, (l-Prolyl-l-ProlylGlycyl)5, in Aqueous Media”
J. Phys. Chem. B, Vol. 113, 9055-9058 (2009)
【概要】コラーゲンのモデルポリペプチドである (l-Prolyl-l-ProlylGlycyl)5の水溶液中でのダイナミックスと水和挙動を高周波誘電緩和挙動に基づいて検討した。 (l-Prolyl-l-ProlylGlycyl)5は水溶液中で両端が電離し、A型高分子のごとく振る舞うことが明らかになった。

遊佐真一 原著論文(2009年度)

Shin-ichi Yusa, Makoto Sugahara, Tatsuya Endo, and Yotaro Morishima
“Preparation and Characterization of a pH-Responsive Nanogel Based on a Photo-Cross-linked Micelle Formed From Block Copolymers with Controlled Structure”
Langmuir, Vol. 25, 5258-5265 (2009)
【概要】pHに応答して会合と解離を制御可能なブロック共重合体の形成する高分子ミセルのコア中に光架橋性の官能基を側鎖結合しておき、光を照射することでコアを架橋したナノゲルを合成した。(佐藤尚弘:実験に関するアドバイス)

高橋良彰 原著論文(2009年度)

Amany S. El-Khouly, Yoshiaki Takahashi, Akihiko Takada, A. A. Safaan, El-Refaie Kenawy, and Y. A. Hafiz
“Characterization and Thermal Stability of Cellulose-graft-Polyacryloniytrile Prepared by Using KMnO4/Citric Acid Redox System”
J. Appl. Polym Sci., Vol. 116, 1788-1795 (2010)
【概要】セルロースに比較的マイルドな酸化還元反応でポリアクリロニトリルをグラフトする条件、生成したグラフとポリマーのNMR, FTIR, XRD等による特性評価と、DSC, TGAによる熱安定性の検討結果を報告した。

青木裕之 原著論文 (2009年度)

Hiroyuki Aoki, Toshiaki Takahashi, Yasunari Tamai, Ryojun Sekine, Shinji Aoki, Keita Tani, and Shinzaburo Ito
“Poly(methacrylate)s Labeled by Perylene Diimide: Synthesis and Applications in Single Chain Detection Studies”
Polym. J., Vol. 41, 778-783 (2009)
【概要】蛍光プローブとしてペリレンジイミドを標識した種々のメタクリレート系高分子を合成した。色素分子を主鎖末端セグメントや中央セグメントへの選択導入、あるいは主鎖上へのランダム導入を行った。このような試料を用いた超解像蛍光計測を行うことで、高分子鎖の形態やセグメント配向など様々な情報を単一分子レベルで評価可能であることを示した。
Toru Ube, Hiroyuki Aoki, Shinzaburo Ito, Jun-ichi Horinaka, Toshikazu Takigawa, and Toshiro Masuda
“Affine Deformation of Single Polymer Chain in Poly(methyl methacrylate) Films under Uniaxial Extension Observed by Scanning Near-Field Optical Microscopy”
Polymer, Vol. 50, 3016-3021 (2009)
【概要】ポリメチルメタクリレート(PMMA)のフィルムを一軸延伸し、その中の単一高分子鎖を近接場光学顕微鏡によって直接観察することで、鎖のコンホメーションを評価した。その結果分子量200万の試料についてはマクロな延伸比と鎖一本の伸張比は一致し、単一分子鎖レベルでアフィン変形していることを直接的に明らかにした。
Ryojun Sekine, Hiroyuki Aoki, and Shinzaburo Ito
“Conformation of Single Block Copolymer Chain in Two-Dimensional Microphase-Separated Structure Studied by Scanning Near-Field Optical Microscopy”
J. Phys. Chem. B, Vol. 113, 7095-7100 (2009)
【概要】ポリイソブチルメタクリレート-ポリオクタデシルメタクリレートブロック共重合体の単分子膜を作製し、そのミクロ相分離構造中における単一高分子鎖の形態について議論した。近接場光学顕微鏡による高分子鎖一本の直接観察により、ブロック鎖はドメイン界面に対して伸張しており、その形態は界面の曲率に依存していることを示した。

浦山健治 原著論文 (2009年度)

Yohsuke Bitoh, Norio Akuzawa, Kenji Urayama, and Toshikazu Takigawa
“Strain Energy Function of Swollen Polybutadiene Elastomers Studied by General Biaxial Strain Testing”
J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys., Vol. 48, 721-728 (2010)
【概要】溶媒で高膨潤したエラストマーの独立二軸伸長測定を行い、広範なひずみ域のデータをもとにひずみエネルギー関数を調べた。半世紀前から高膨潤エラストマーの一軸変形挙動は理想気体系に相当する古典ゴム弾性理論でよく記述できることが知られていたが、二軸変形挙動は同理論の予測とは一致しないことを初めて示した。これによって高膨潤状態での一軸変形挙動の理論との一致はみかけにすぎないことが明らかになった。高膨潤状態のエラストマーの非線形弾性挙動を記述する現象論的なひずみエネルギー関数を導いた。
Naoki Murata, Akihiro Konda, Kenji Urayama, Toshikazu Takigawa, Masatoshi Kidowaki, and Kohzo Ito
“Anomaly in Stretching-Induced Swelling of Slide-Ring Gels with Movable Cross-Links”
Macromolecules, Vol. 42, 8485-8491 (2009)
【概要】溶媒中で平衡膨潤状態にあるゲルに一定の伸長を加えるとさらに膨潤する(伸長誘起膨潤)ことが知られている。可動性の架橋点をもつ環動ゲルの伸長誘起膨潤は、固定架橋点から成る古典ゲルにはない特異性を示した。誘起膨潤の規模の指標であるポアソン比は、古典ゲルでは加えた伸長によらず一定であるが、環動ゲルでは加えた伸長の大きさによって顕著に変化した。この環動ゲルの特異的な挙動は架橋点の可動性に由来することを明らかにした。(伊藤耕三:試料作製と考察に関する議論)
Kenji Urayama, Naoki Murata, Shoji Nosaka, Masahiro Kojima, and Toshikazu Takigawa
“Revisit to Swelling Kinetics of Gels”
Prog. Colloid Polym. Sci., Vol. 136, 107-112 (2009)
【概要】軸比(高さ/直径)を変数として,円柱および円板状ゲルの膨潤ダイナミクスを調べた.軸比が十分に大きく,および十分に小さくなると緩和時間は軸比に依存しなくなり,無限円柱および無限円板に相当する緩和時間が得られた.軸比1,無限円柱,無限円板の緩和時間の比をもとに,種々の理論の予測との比較を行なった.
Yoshiki Sawa, Kenji Urayama, and Toshikazu Takigawa
“Thermal Deformation of Imprinted Twist Nematic Elastomers”
J. Phys. Conf. Ser., Vol. 184, 012022-1 – 012022-6 (2009)
【概要】基板表面の配向膜のラビング方向が直交したセルとカイラルドーパントを用いて重合を行ない,膜の表裏面間でダイレクターが90度回転したツイストネマチックエラストマーを作製した.温度によるマクロ変形挙動を調べ,配向度の増減によって膜の表裏面のダイレクターに対して45度方向に伸縮することを明らかにした.
Kenji Urayama, Etsuko Kohmon, Masahiro Kojima, and Toshikazu Takigawa
“Polydomain-Monodomain Transition of Randomly Disordered Nematic Elastomers with Different Cross-linking Histories”
Macromolecules, Vol. 42, 4084-4089 (2009)
【概要】ネマチックエラストマー(PNE)の伸長によって生じるランダム配向ポリドメイン構造から一様配向モノドメイン構造への転移挙動を,架橋時の液晶の配向状態が異なる2種のPNEについて調べた.高温の等方相で作製したPNE(I-PNE)のポリドメイン-モノドメイン転移(PMT)は,非常に小さな応力で生じること,いわゆるソフト弾性が明確に観察された.一方,低温ネマチック相で作製したPNE(N-PNE)のPMTは,前者に比べ10倍以上の力学的仕事を要した.N-PNEは架橋時のポリドメイン配向を保持していることが偏光顕微鏡観察より明らかになり,この初期配向の記憶効果が伸長方向へのローカルダイレクターの再配向を阻害していることがわかった.
Atsushi Fukunaga, Kenji Urayama, Patrick Koelsch, and Toshikazu Takigawa
“Electrically Driven Director-Rotation of Swollen Nematic Elastomers as Revealed by Polarized Fourier Transform Infrared Spectroscopy”
Phys. Rev. E, Vol. 79, 051702-1 – 051702-5 (2009)
【概要】液晶エラストマーの電場によって生じるダイレクターの再配向挙動を偏光FTIRによって調べ,ダイレクターの回転角の電圧依存性を評価した.電場によって生じるマクロ変形との相関を調べ,ひずみとダイレクター回転角の正弦の2乗値との間に比例関係があることを見いだした.