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野田 昂志*; 土肥 侑也*; 太田 豊*; 高田 慎一; 高野 敦志*; 松下 裕秀*
Journal of Polymer Science, 58(15), p.2098 - 2107, 2020/08
被引用回数：8 パーセンタイル：36.57(Polymer Science)A four-branched cage-shaped poly(ethylene oxide) (4C-PEO) was prepared by a coupling reaction at very dilute condition between two kinds of end-functional four-armed star-shaped PEOs having amino and 
-hydroxysuccinimide groups on their four ends, followed by purification using 
-cyclodextrin (-CD). The raw coupling reaction product shows multiple peaks including various high molecular weight multimeric products in size-exclusion chromatography measurements, while the product after -CD purification shows a single peak eluted slightly earlier than the precursor star PEOs. These results suggest that the targeted 4C-PEO polymer was successfully isolated through the -CD purification. Small-angle neutron scattering (SANS) measurements of the final product in dilute solution were conducted, and its chain conformation was evaluated from the scattering profile in comparison with linear and star polymers.
保坂 勇志*; 大山 智子; 大島 明博*; 榎本 智至*; 鷲尾 方一*; 田川 精一*
Journal of Photopolymer Science and Technology, 26(6), p.745 - 750, 2013/12
被引用回数：11 パーセンタイル：34.89(Polymer Science)ポジ型塩素系電子線レジストZEP520Aは高感度・高分解能・高エッチング耐性を持つレジストとして知られている。本研究では大阪大学Lバンドライナックのパルス電子ビーム(エネルギー28MeV)を用い、ジクロロメタンおよびテトラヒドロフラン(THF)溶液中のナノ秒パルスラジオリシス法によって反応機構を調査した。その結果、解離性電子付着による塩素の脱離と電荷移動錯体の生成による複数の主鎖切断経路が存在することが確認され、主鎖切断のG値が約8と高い理由が明らかになった。また、THFに溶かした高濃度溶液を用いた実験ではZEP520Aの直接イオン化による生成物が確認された。このことから、固体レジスト中(微細加工時の状態)での放射線化学反応の初期過程が、溶液を用いた実験でシミュレートできることが分かった。
,-dimethylacrylamide hydrogels深澤 倫子*; 池田 尚弘*; 田畑 麻友*; 服部 正孝*; 相澤 守*; 柚木 俊二*; 関根 由莉奈
Journal of Polymer Science, Part B; Polymer Physics, 51(13), p.1017 - 1027, 2013/07
被引用回数：36 パーセンタイル：75.82(Polymer Science)To investigate the effects of crosslinker density on the properties of hydrogels, compression tests, scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), and Raman measurements were performed on poly-,-dimethylacrylamide hydrogels. The results of the compression tests showed that the Young's modulus increases as the crosslinker density increases. In addition, the results suggest that the bound water plays an important role in strengthening the hydrogel. The water structure may be one of the dominant factors governing the chemical and physical properties of hydrogels.
Mohamed, N. H.*; 玉田 正男; 植木 悠二; 瀬古 典明
Journal of Applied Polymer Science, 127(4), p.2891 - 2895, 2013/02
被引用回数：14 パーセンタイル：40.34(Polymer Science)環境に優しい植物由来材料のケナフ繊維をグラフト重合材料の基材として利用するため、亜塩素酸による脱リグニンを検討した。亜塩素酸の濃度,処理温度,処理時間を最適化した結果、0.5%亜塩素酸中、80
C、6時間処理することでグラフト重合に適したケナフ繊維を得ることができた。この処理により、2%以下まで脱リグニンしたケナフ繊維の密度,繊維径,引っ張り強度は基材として使用可能な程度の範囲で低下したが、4-クロロメチルスチレンをグラフト重合した場合、未処理では全くグラフト重合できなかったが、処理後は143%のグラフト率を得ることができた。
-ray irradiated organic thin film transistors based on perfluoropentacene with polyimide gate insulator高柳 佑太郎*; 大内 啓邦*; Duan, Z.*; 奥川 孝紀*; 柳 雄一郎*; 吉田 哲*; 田口 光正; 平尾 敏雄; 西岡 泰城*
Journal of Photopolymer Science and Technology, 25(4), p.493 - 496, 2012/08
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Polymer Science)有機薄膜トランジスタは軽量でフレキシブルなため、宇宙船や人工衛星への利用が期待されている。そこで、シリコン/ポリイミド/パーフルオロペンタセン/金構造を有するN型トランジスタを作製し、その耐放射線性を評価した。宇宙船に4年間積載した線量に相当する1200Gyの線を照射したところ、ドレイン電流値は徐々に増加した。スレショルド電圧は400Gyの照射で33V程度から25V程度まで減少するものの、600Gy以上の照射で一時的に回復する傾向が見られた。一方、キャリアのモビリティは1200Gyまでほぼ一定であった。以上のことは、ポリイミド界面に蓄積した正孔の影響を考慮することにより説明できた。
高野 勝昌*; 麻野 敦資*; 前吉 雄太*; 丸井 裕美*; 大道 正明*; 佐伯 昭紀*; 関 修平*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 神谷 富裕; et al.
Journal of Photopolymer Science and Technology, 25(1), p.43 - 46, 2012/07
被引用回数：2 パーセンタイル：6.54(Polymer Science)The proton beam writing (PBW) with energy of several MeV ranges is a unique tool of three-dimensional microprocessing for a polymer material. Three-dimensional structures like a bridge structure can be fabricated by the double exposures of PBW with two deferent energies followed by the one-time development using etching solution. In this study, the fabrication of an arched bridge was attempted by means of the supercritical drying with liquid carbon dioxide to a SU-8 photoresist film, as the polymer material, coated on a substrate of epoxy sheet, after the PBW process. In the exposures, two patterns of bridge girders and piers were written with 0.5 and 3 MeV proton beams to the SU-8 photoresist films, respectively. After these writings, the photoresist films were developed with the solution of diacetone alcohol and rinsed with the solution of isopropyl alcohol. Then the supercritical drying with liquid carbon dioxide was used at 12 MPa, 40C. As the results, the bridge structures with curved girders to the vertical direction were formed due to the swelling effect of the photoresist film on the drying. In the conference, the microprocessing method of the bridge structure and the swelling effect of the photoresist film will be represented in detail.
溝手 範人*; 片貝 秋雄; 玉田 正男
Journal of Applied Polymer Science, 123(4), p.2172 - 2176, 2012/02
被引用回数：5 パーセンタイル：16.78(Polymer Science)天然ゴムの表面硬度,ドライ摩擦,払拭性,摩耗性を改善するため、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)を天然ゴムの表面層に放射線グラフト重合した。ゴムの表層のHEMAの組成は、FT-IRで評価し、組成比として表現した。この組成比は、0.29から0.93まで、グラフト重合時のHEMA濃度及び線量で制御することができ、組成比が0.7より高いとき、表面硬度は64以上、ドライ摩擦係数は0.65以下となり、市販の塩素処理ゴムより、ガラスに対する摩耗と摩擦に対して優れた特性を示した。そのため、耐摩耗性は塩素処理ゴムの10倍に達した。しかし、HEMAをグラフトしたゴムは、湿潤状態では表面硬度は62.5となるため、95%以上の払拭率を実現した。
岩瀬 裕希*; 澤田 真一; 八巻 徹也; 前川 康成; 小泉 智
International Journal of Polymer Science, 2011(2011), p.301807_1 - 301807_7, 2011/00
被引用回数：12 パーセンタイル：38.06(Polymer Science)高耐久性や高導電性を有する燃料電池用グラフト電解質膜を開発するためには、グラフト重合プロセスの基礎的理解が必要不可欠である。そこで本研究では、時間分解小角中性子散乱(SANS)測定により、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)へのスチレンのグラフト重合過程を調べた。具体的には、前照射(15kGy)を行ったPTFE膜をスチレンモノマーに浸漬して60Cで保持したまま、所定時間ごとにグラフト重合中のPTFE膜のSANS測定を行った。グラフト開始から200分以内の初期過程では、PTFEの結晶と非結晶の界面からグラフト鎖は生長し、PTFE微結晶を覆うようにグラフト相が形成された。その後、グラフト相のサイズはさらに増大し、やがてグラフト相どうしが連結していくことが明らかとなった。
大久保 聡*; 高橋 朋宏*; 高澤 侑也*; 五輪 智子*; 佐々木 隆*; 長澤 尚胤; 玉田 正男; 大島 明博*; 田川 精一*; 鷲尾 方一*
Journal of Photopolymer Science and Technology, 23(3), p.393 - 397, 2010/11
被引用回数：4 パーセンタイル：13.79(Polymer Science)ポリカプロラクトン,ポリブチレンサクシネート・アジペート共重合体などの生分解性プラスチック材料に集束イオンビーム(FIB)を照射して直接エッチング処理を施すことで、ナノメートル分解能で微細加工が可能となった。フィルムあるいはスピンコートにより作製したシート状生分解性プラスチックにGaイオンのFIBを照射して、250ナノメートルの線幅を有する微孔膜や歯車などをナノメートル分解能で微細加工することに成功した。これらのことから、FIBを製造手段として生分解性プラスチックの医用・電子デバイス及びマイクロマシン分野への応用利用が期待される。
阿多 誠介*; 岡 壽崇; He, C.-Q.*; 大平 俊行*; 鈴木 良一*; 伊藤 賢志*; 小林 慶規*; 扇澤 敏明*
Journal of Polymer Science, Part B; Polymer Physics, 48(20), p.2148 - 2153, 2010/10
被引用回数：6 パーセンタイル：20.18(Polymer Science)スピンキャスト法で作製したbisphenol-Aポリカーボネイト薄膜の表面形状をAFMによって調べた。スピンキャストした30nmの薄膜を200Cで熱処理したところ、高い結晶化度のサンプルが得られた。陽電子消滅寿命測定の結果から、この薄膜の自由体積空孔サイズは、バルクのそれよりも大きいことが明らかになった。
溝手 範人*; 片貝 秋雄; 玉田 正男; 松岡 広成*
Journal of Applied Polymer Science, 117(5), p.2825 - 2830, 2010/09
自動車用ワイパーゴムの表面改質として塩素処理が行われているが、この処理プロセスは、塩素,酸廃液の発生など環境負荷の問題を抱えている。一方、ゴムの滑り摩擦において、ウェット摩擦状態からドライ摩擦状態へ移行する瞬間に、摩擦極大ピークが起こるセミドライ摩擦は、雨上がりに自動車のワイパー払拭において見られる現象で、駆動モーターに負荷を与える。本研究では、これらの問題を解決する新規な技術として、親水性モノマーである2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA),疎水性モノマーである3-(メタクリロイルオキシ)プロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン(MPTS)を電子線同時照射グラフト重合により加硫ゴム表面の親水化及び疎水化を行い、組成比と水の接触角及びセミドライ摩擦との相関を調べた。HEMAとMPTSのグラフト重合の結果、モノマー濃度と照射線量が増加するのにしたがって、組成比は増大した。HEMAのグラフト重合で接触角は約70まで減少し、MPTSのグラフト重合で接触角は約108まで増加した。セミドライの瞬間における摩擦挙動は、最大摩擦とドライ摩擦係数の差、
で評価した。MPTSのグラフト重合によって疎水化した加硫ゴムの接触角は増加し、は減少した。一方、HEMAのグラフト重合によって親水化した加硫ゴムの接触角は減少し、は増加した。
五輪 智子*; 高橋 朋宏*; 岡 壽崇; 村上 健*; 大島 明博*; 田川 精一*; 鷲尾 方一*
Journal of Photopolymer Science and Technology, 23(3), p.399 - 404, 2010/08
6 MeV/u ion beams (Si
, Ar
, etc.) and 30 kV Ga
focused ion beam (FIB) were irradiated to a chemical amplified deep-UV resist and electron beam resist. The resist sensitivities were correlated with the energy deposition of ion beams, we obtained clear patterns of the resists. In contrast, crosslinking reaction of resist polymer was induced by the FIB irradiation, positive-negative inversion took place.
榎本 一之; 前川 康成; 高野 幸子*; 岩崎 政和*; 成田 正*
Journal of Photopolymer Science and Technology, 23(2), p.217 - 224, 2010/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Polymer Science)光メモリーに比べ超高密度化が期待できる電子線を用いた記録素子材料への応用を目的に、スピロピラン及びジアリルアレーンを含むポリマー膜を用いて、電子線/熱、及び、電子線/光と異なる応答を示す可逆的ナノカラーイメージング方法を検討した。電子線による着色イメージを、スピロピランを用いた場合は熱により、ジアリルアレーンを用いたときは光により元の無色形に戻すことができた。そこで、スピロピラン及びジアリルアレーンを含むポリマー膜に電子線描画装置を用いてナノスケールのカラーイメージングを行ったところ、それぞれ200nm, 100nmの解像度でカラーによるパターン形成ができた。このカラーイメージは加熱及び露光処理により初期状態に戻せることが確認できた。これは、熱又は露光による逆反応と組合せた可逆的電子線カラーイメージングの初めての例である。
ray irradiation佃 諭志*; 麻野 敦資*; 杉本 雅樹; 出崎 亮; 関 修平*; 田中 俊一郎*
Journal of Photopolymer Science and Technology, 23(2), p.231 - 234, 2010/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Polymer Science)高分子薄膜に入射するイオンビームの飛跡に沿って生じる高濃度活性種により直径ナノオーダーの高分子架橋体を形成し、これを溶媒抽出してナノワイヤー化する単一粒子ナノ加工法では、その太さをイオンビームの線エネルギー付与(LET)により制御できる。このナノワイヤーを触媒材料へ応用するには、金属を内包させ直立構造に形成する必要があるが、現在イオン加速器で利用可能なLETの上限は約15,000ev/nmであり、直立構造を形成するために必要な太さのナノワイヤーが得られていない。そこで、ナノワイヤー径の制御範囲を拡張する方法として、イオン照射後に線照射を行う新たな方法を開発した。ポリスチレン薄膜にXe 450MeVを照射した後、不活性ガス雰囲気で1Gy/sの線を照射し、溶媒で未架橋部分を除去してナノワイヤーを作製したところ、線の吸収線量に伴ってナノワイヤーの半径が増大し、170kGyで線未照射試料に比べ約2倍に増大することが明らかになった。これは、架橋が不十分で溶媒で除去されていた外周部の分子鎖が、線照射による架橋で溶媒除去の際に溶け残るようになったためである。今後この方法を、金属元素を内包したセラミックス前駆体高分子材料へ適用し、ナノワイヤー触媒材料の作製を試みる予定である。
Park, J.*; 榎本 一之; 山下 俊*; 高木 康行*; 戸高 勝則*; 前川 康成
Journal of Photopolymer Science and Technology, 22(3), p.285 - 287, 2009/08
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Polymer Science)カプトンなどの全芳香族ポリイミド膜に匹敵する優れた膜特性を示す脂環式ポリイミド膜(A-PI膜)を用い、放射線グラフト重合法による燃料電池用電解質膜の合成に成功した。得られた電解質膜はナフィオンより高いイオン伝導度と機械・熱的安定性を示したため、A-PI膜はグラフト型電解質膜の高分子基材膜としての応用が可能であることが確かめられた。さらに、照射A-PI膜の紫外・可視光分光(UV-VIS)スペクトルより、可視光領域に吸収を持つ長寿命中間体の存在が確認できた。この中間体のUV-VISスペクトルの減衰と電子スピン共鳴によるラジカルの減衰の比較から、600, 420nmに吸収極大を持つ中間体が放射線グラフト重合を引き起こすアルキルラジカルであることから、A-PI膜の放射線グラフト重合における開始部位が確定できた。
Hanh, T. T.*; 高橋 周一; Chen, J.; 澤田 真一; 前川 康成
Journal of Applied Polymer Science, 114(1), p.231 - 237, 2009/06
被引用回数：6 パーセンタイル：21.55(Polymer Science)燃料電池用電解質膜の高温作動時の耐久性向上を目的に、アクリル酸メチルとメタクリル酸メチルの放射線共重合によるアルキルスルホン酸グラフト鎖からなる電解質膜の合成を試みた。アクリル酸メチルを33-79%含むグラフト膜をクロロスルホン酸とジオキサンの当量錯体で処理することでイオン交換容量が0.36-0.81mmol/gで導電率が0.04-0.065S/cmを示す電解質膜が合成できた。これらの値はアクリル酸メチルの含量により制御できた。得られた電解質膜は、分解の引き金となるカルボニルの水素を含まないメタクリル酸メチルの効果により、高い熱水耐性と耐酸化性を示すことが確認できた。
久保 純一*; Rahman, N.*; 高橋 伸明; 河井 貴彦*; 松葉 豪*; 西田 幸次*; 金谷 利治*; 山本 正英*
Journal of Applied Polymer Science, 112(3), p.1647 - 1652, 2009/05
被引用回数：25 パーセンタイル：62.42(Polymer Science)ポリビニルアルコール(PVA)の機械強度と誘電特性の改善を狙い、われわれは、PVAと硝酸マグネシウムの複合体を作成した。この複合体はとても柔らかく、ゴム状の性質を示した。そして、ガラス転移温度は硝酸マグネシウム塩の添加に伴い低下した。広角X線回折と小角X線散乱の測定結果から、PVAの結晶が硝酸マグネシウム塩の添加に伴い破壊され、その結果、ソフトニングが起こっていることが明らかとなった。
-adipate)Sarath Kumara, P. H.*; 長澤 尚胤; 八木 敏明; 玉田 正男
Journal of Applied Polymer Science, 109(5), p.3321 - 3328, 2008/09
被引用回数：21 パーセンタイル：54.23(Polymer Science)ポリ乳酸(PLA)に生分解性芳香族ポリエステルであるポリ(ブチレンアジペート・テレプタレート)(PBTA)をブレンドし、橋かけ剤であるトリアリルイソシアヌレートを添加して放射線橋かけを行うことにより。PLA/PBTAブレンド体の熱変形性の抑制だけでなく、力学的性質の改善にも成功した。PBTAとのブレンドと電子線照射による橋かけ構造導入により、PLAの融点以上で形状を保持できるうえ、室温域で柔軟さを付与できることを見いだし、産業応用への道筋をつけた。
-ray irradiation古澤 和也*; 北 恵里香*; 佐伯 俊彦*; 長澤 尚胤; 西 則雄*; 土橋 敏明*
Journal of Biomaterials Science; Polymer Edition, 19(9), p.1159 - 1170, 2008/09
デオキシリボ核酸(DNA)は発ガン性物質をインターカーション吸着する働きがあることから、このDNAを不溶化することによって、天然高分子由来の環境浄化材料を開発することが可能となる。そこで、本研究では食品加工残渣の鮭白子DNAを選定し、多糖類誘導体やタンパク質にブレンド後、放射線橋かけしてハイブリッドゲルを創製し、得られたゲルのゲル分率,膨潤度を調べるとともに、発ガン物質のモデル物質であるアクリジルオレンジを用いて吸着特性を評価した。カルボキシメチルセルロース,ゼラチン,アルブミンを用いた場合に効率よく橋かけし、50kGy照射でゲル分率が60%以上になり、その吸水特性は約200倍であることを見いだした。10kGy照射して得られたゼラチン/DNAゲルのアクリジルオレンジの吸着量は、DNA無添加に比べて10倍以上(1.8g/g)に増加し、環境浄化材料としての有用性を確認できた。
Chen, J.; 浅野 雅春; 前川 康成; 吉田 勝
Journal of Polymer Science, Part A; Polymer Chemistry, 46(16), p.5559 - 5567, 2008/08
固体高分子型燃料電池は、環境負荷が小さく高効率な次世代エネルギー変換システムとして期待されており、その性能を左右するプロトン伝導性電解質膜の研究が盛んに行われている。本研究では、モノマーにp-スチリルトリメトキシシランを用いて、グラフト鎖に直接シリカを結合させることで、抜けにくいシラン架橋構造を持つ電解質膜を合成した。具体的には、ETFE膜にアルゴンガス雰囲気下で、放射線を15
30kGy前照射した後、モノマー溶液中で60Cにて後グラフト重合することでグラフト膜を合成した。次に、このグラフト膜を塩酸溶液中シラン架橋処理及びクロロスルホン酸溶液中でスルホン化処理することで、ハイブリッド電解質膜を合成した。さらに、架橋処理及びスルホン化のタイミングが電解質膜の性能に及ぼす影響を調べた。これらの結果をもとに最適化したハイブリッド電解質膜が、高温作動の高分子型燃料電池へ適用できることを明らかにした。
