Matsuba Laboratory

山形大学大学院理工学研究科機能高分子工学専攻

Matsuba laboratory

Department of Polymer Science and Engineering

Faculty of Science and Engineering, Yamagata University

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研究内容概略

高分子の結晶化・相分離・ゲル化プロセスなどの
「高次構造形成」について、
広い空間スケール・時間スケール
でのに着目して研究を行っています。

手法としては、顕微鏡、散乱測定、
粘弾性測定,熱測定,分光学的測定を用いています

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シシケバブ構造の解析

高分子の延伸時に観測されるシシケバブ構造について中性子散乱およびX 線散乱を用いて精密解析を行いました。モデルを作って構造を提案しました。 それらの知見を基に、延伸時の構造形成プロセスを観察しました。

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結晶化と粘弾性の性質の相関

高分子を一般的に使用する場合、温度変化や流動など多くの外場中で構造形成 させます。結晶成長プロセスと粘弾性測定からわかる緩和プロセスの相関に茶目して 多くの結果を得ています。特に、最長緩和時間と結晶化の速度に大きな関わりがあることを 示しました。また、比較的高速で流動中の結晶性高分子の結晶成長プロセスの観察に挑戦しています。

流動結晶化プロセスの解明

流動場での結晶化プロセスは成形加工や機能向上に欠かすことは出来ません。 そこで、さまざまな高分子に対して流動結晶化プロセスを観察しています。 ポリ乳酸やポリ乳酸コンプレックス、ポリ尿素、ポリオレフィンなど多くの高分子に対して 実験を行い、新たな制御の方法を確立しました。

結晶成長プロセスの制御

温度プロセスを制御することで高分子の結晶化度や透明性、耐熱性を制御できます。 そこで、さまざまな温度プロセスで結晶化させた試料に対して、コンホメーションから ナノ〜ミクロンスケールの構造まで、FT-IR, X線散乱、顕微鏡、光散乱などの手法を用いて広い空間スケールで明らかにしています。

結晶と非晶の分子運動について

結晶性高分子はさまざまな膜として用いられています。気体分子や液体分子が 透過するときには非晶部分の役割が非常に重要です。分子運動と構造、機能の 相関を明らかにするために、NMRやX線、気体透過性などを評価しています。

非晶ゲルの構造

PANゲルは非晶なのにゲル化することが知られています。特にPAN繊維やメンブレンフィルタに用いられています。 しかしながらその構造や分子運動などについてはほとんど研究されていません。 そこで、PANゲルの構造や分子運動に着目して、ゲルの成長プロセスを評価しています。特に光散乱や中性子散乱、 X線散乱、顕微鏡を持ちいて明らかにしています。

粘着剤と精密構造

感温性粘着剤は、高分子の結晶化と密接な関連があると言われています。 粘着剤の表面構造や機能向上、特性の開発などを目的にX線散乱やレーザー顕微鏡 AFMなどを用いて、接着界面の構造や、粘着発現プロセスを観察しています。