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元川 竜平; 谷口 竜王*; 佐々木 祐亮*; 榎本 勇人*; 村上 史泰*; 春谷 昌克*; 桑折 道済*; 中平 隆幸*
Macromolecules, 45(23), p.9435 - 9444, 2012/11
被引用回数：9 パーセンタイル：30.22(Polymer Science)We have investigated the origin of a specific polymerization locus that yielded copolymer particles with a bimodal gel permeation chromatographic profile in the early stage of miniemulsion polymerization of styrene (St) with C
DMAEMA. The formation of particles by miniemulsion polymerization using CDMAEMA was investigated as a function of the polymerization time (
), and was compared with that using the non-polymerizable surfactant CTAB. GPC and elemental analysis indirectly predicted two different polymerization loci in the St/CDMAEMA/V50 polymerization system. Time-resolved SANS was used to directly observe and examine the specific polymerization loci in the miniemulsion polymerization solutions. The droplets formed in St/CDMAEMA/V50/PSt hydrophobe at the initial stage of the polymerization were not fully stabilized by CDMAEMA and poly(CDMAEMA-ran-St), and were found to build up the large aggregates. The spherical droplets were stabilized later in tp 
20 min by forming a homogeneous dispersion in the water phase. Porod analysis of the power law scattering observed by SANS provided direct evidence for the specific polymerization loci, which appeared in the early stage of the polymerization system of St/CDMAEMA/V50/PSt hydrophobe on the surface of the droplet, and was the origin of the bimodal peaks in the GPC chromatogram.
-poly(
-isopropylacrylamide); Elucidation of specific reaction fields for quasi-living polymerization by time-resolved SANS元川 竜平; 小泉 智*; 橋本 竹治*; 安中 雅彦*; 中平 隆幸*
Macromolecules, 43(2), p.752 - 764, 2010/01
被引用回数：18 パーセンタイル：50.14(Polymer Science)Poly(ethylene glycol)--poly(-isopropylacrylamide) (PEG-
-PNIPAAm) was synthesized by radical polymerization of -isopropylacrylamide (NIPAAm) from the radically activated chain ends generated on PEG. The polymerization process was investigated by a conventional observation of molecular weight and its distribution as well as monomer conversion, 
(), as a function of the polymerization time and temperature 
, by means of time-resolved GPC. The reaction fields in which the polymerization takes place were explored by time-resolved small-angle neutron scattering (SANS). The results elucidated the following characteristics on the temperature-dependence of the solution structure and, hence, the reaction fields: (1) at 15 
(
C) 30, the solution is composed of swollen micelles in which PNIPAAmand PEG block chains form swollen cores and brushes emanating from the interface between them, respectively; and (2) at 34 (C) 60, the solution is composed of dehydrated PNIPAAm cores (hard cores) and swollen PEG brushes with well-defined interfaces between them. As for (1) and (2), the micelles were formed from a very early stage of the polymerization as being as small as 0.05, hence, yielding a "soap-free emulsion polymerization" field for NIPAAm. The results obtained in this work reveal that the hard-core micelle formation is the necessary and sufficient condition for the "quasi-living soap-free emulsion polymerization.
元川 竜平; 小泉 智; 橋本 竹治; 中平 隆幸*; 安中 雅彦*
Physica B; Condensed Matter, 385-386(1), p.780 - 782, 2006/11
被引用回数：1 パーセンタイル：6.64(Physics, Condensed Matter)ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPA)とポリエチレングリコール(PEG)から構成されるPNIPA-PEGジブロック共重合体(NE)は、ソープフリー乳化重合により合成可能である。本重合過程では、合成されるNEが水溶媒中で相分離を起こすため、PNIPAをコア、PEGをコロナとするミセル構造を自発的に形成することを、われわれは既に報告している。今回の発表では、このミセル構造の特性とラジカル重合反応の持続性との関係を明らかにするために、原研JRR-3の中性子小角散乱装置(SANS-J, PNO)を用いて、ナノメートルからマイクロメートルに渡る広い空間スケールを観察し、ミセル重合場のサイズ,空間分布等を詳細に決定した。その結果、このジブロック共重合体(NE)の下限臨界溶液温度(34度)以上の重合条件下で形成されるミセル重合場のコアは、脱水和により強い疎水性を有し、かつ固体的であることが明らかになった。この固体的なコアに閉じ込められた生長末端ラジカルの2分子停止反応は著しく抑制され、その結果、ラジカル重合が長時間に渡り持続することが明らかとなった。また、34度以下の重合温度における重合過程についてもSANSを用いてその場観察を行ったので、この結果についても報告する。
-isopropylacrylamide)-
-poly(ethylene glycol) in water元川 竜平; 安中 雅彦*; 中平 隆幸*; 小泉 智
Colloids and Surfaces B; Biointerfaces, 38(3-4), p.213 - 219, 2004/11
水中において熱刺激応答性を持つN-イソプロピルアクリルアミドポリマー(PNIPA)とポリエチレングリコール(PEG)からなるジブロック共重合体を合成した。この水溶液は温度変化に応答し、ゾル,ゲル,相分離状態の三つの形態を示す。この相変化のメカニズムを理解するため、各相状態に対応した微細構造を中性子散乱により観察した。散乱実験は、原研に設置の中性子小角散乱装置SANS-J, PNOを用い、ナノからマイクロメートルに渡る空間スケールを観察した。その結果、15C以上のゾル領域においてジブロック共重合体水溶液はミクロ相分離構造を形成することが明らかになった。30C以上で形成される白濁ゲルでは、相分離界面の自由エネルギーを最小化する界面張力の効果と、凝集するPNIPA鎖の絡み合いによる粘弾性的な効果のバランスによりネットワークを作り、白濁ゲルを形成することが明らかになった。また、この中性子散乱プロファイルに対して、定量的な解析を行った結果、サイズが数ナノ程度の小さなドメインを形成していることが明らかとなった。以上のように中性子小角散乱を用いてNIPA-PEGジブロック共重合体水溶液の相挙動を、ミクロ相分離とゲル形成の相関に注目し詳細に解析を行った結果を国際MRS学術シンポジウム2003で発表する。
鈴木 隆之*; 宇佐美 三郎*; 木村 孝江*; 小泉 興一; 中平 昌隆; 高橋 弘行*
Proceedings of 55th Annual Assembly of International Institute of Welding (IIW2002), 16 Pages, 2002/06
二重壁構造の核融合装置真空容器の外壁とリブ間を溶接するために新しい溶接継手を開発した。本継手は、外壁の外側より電子ビーム溶接を行う板厚貫通電子ビーム溶接(TW-EBW; Through-Wall Electron Beam Welding)で製造される。単軸負荷下の1本ビード試験片と曲げ負荷下の2本ビード試験片において静的及び疲労試験を行い、実験結果は有限要素法により解析的に検討した。本継手は不溶着部を有するけれども、溶着部の応力が3軸引張状態となる塑性拘束効果により継手の降伏応力が上昇する。この3軸引張状態が平均塑性相当応力を低下させ、継手母材断面あたりの強度を完全溶接継手の強度に近づける。本継手の低サイクル破断寿命における疲労強度減少係数は4より幾分大きい。また、継手部き裂の最大主応力拡大係数とASME Code XIで与えられている疲労き裂進展抵抗値より計算した継手部の疲労き裂進展速度は、実験結果を保守側に評価する。
中平 昌隆; 柴沼 清; 梶浦 宗次*; 渋井 正直*; 小泉 興一; 武田 信和; 角舘 聡; 田口 浩*; 岡 潔; 小原 建治郎; et al.
JAERI-Tech 2002-029, 27 Pages, 2002/03
JAERI-Tech-2002-029.pdf:2.04MB
ITER工学設計活動(EDA)において、日本,ロシア,アメリカによる国際協力の下、真空容器製作技術の開発を進めた。開発では、実規模の真空容器セクタモデル及びポート延長部の製作・試験により、真空容器製作・組立技術に関する重要な情報として、製作時及び現地組立時の溶接変形量,寸法精度と許容公差を得た。特に、真空容器セクタの製作時及びセクタ間の現地溶接時における寸法公差
3mmと10mmを達成し、要求値である5mmと20mmをそれぞれ満足した。また、遠隔溶接ロボットによる作業性の確認を行った。本報告では、厚板で変形を抑えるための溶接方法や、セクター間現地溶接部の溶接技術及び遠隔溶接技術など真空容器製作技術開発のプロジェクトを通じて得られた製作,組立技術の開発成果について報告する。
線照射試験武田 信和; 角舘 聡; 小宅 希育; 中平 昌隆; 柴沼 清; 出崎 亮; 後閑 麻代*; 森下 憲雄; 馬場 信次*; 岡本 弘樹*; et al.
no journal, ,
今年中にも建設が開始される国際核融合実験炉(ITER)では、DT反応の結果生じる中性子が構造材を放射化するため、真空容器内機器の保守交換作業は遠隔機器によって行う必要がある。保守時の線平均線量率は0.5kGy/hであり、例えば3か月の保守作業を行った場合、総吸収線量は1MGyとなる。ITER遠隔機器に用いる部品・材料の開発及び照射試験はこれまでにも実施されてきたが、本研究では歪みゲージ等に用いる計装アンプ・オペアンプについて、使用可能な品種を検討するために照射試験を実施し、その耐放射線性を調査した。1kGy程度の耐放射線性が保証されているオペアンプも含め、現在市販されているアンプ類を対象とし、現在までに0.4MGy近辺まで照射を行った。今回の試験により、耐放射線性オペアンプHS1-5104ARH-Qについては、保証値である1kGyを超えて0.4MGy近辺までの使用が見込めることが明らかとなった。また、通常仕様オペアンプについても、より高頻度の交換を前提とすれば使用可能であることが明らかとなった。今後は、寿命を見極めるためにより高線量までの照射を行うとともに、実機における回路と同様のものに組み込んだ状態での照射試験等を予定している。
