三重大学大学院 工学研究科 2.9
3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7
0 50 100 150 200 250
π /mN･m-1
time /s
2.5 3 3.5 4 4.5
0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
π /mN･m-1
A/A0
2.5 3 3.5 4 4.5
0 50 100 150 200 250
π /mN･m-1
time /s
2.9 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7
0.9 0.95 1 1.05 1.1
π /mN･m-1
A/A0
2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
0.8 0.9 1 1.1 1.2
π /mN･m-1
A/A0 2
2.5 3 3.5 4 4.5 5
0 50 100 150 200 250
π /mN･m-1
time /s (a) 5%
(c) 15%
(b) 10%
図 3.2.6 PEO/PVAc = 1/4 ブレンド膜の歪み依存性
表面圧:3.2 mN/m 周波数:20mHz
￨ ￨
三重大学大学院 工学研究科 2
2.5 3 3.5 4 4.5 5
0.8 0.9 1 1.1 1.2
π / mN m
-1A/A
02 2.5 3 3.5 4 4.5 5
0.8 0.9 1 1.1 1.2
π /mN･m-1
A/A0
2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
0.8 0.9 1 1.1 1.2
π /mN･m-1
A/A0
2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
0.8 0.9 1 1.1 1.2
π /mN・m-1
A/A0
2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
0.8 0.9 1 1.1 1.2
π / mN m-1
A/A0 (a) PEO/PVAc＝4/1
(a) PEO/PVAc＝1/4 (a) PEO/PVAc＝4/1 (a) PEO/PVAc＝1/2
(a) PEO/PVAc＝4/1
(a) PEO/PVAc＝2/1
(a) PEO/PVAc＝1/1
図 3.2.7 各ブレンド膜のリサージュ曲線の歪み依存性
表面圧:3.2 mN/m
周波数:20mHz
三重大学大学院 工学研究科
0 2 4 6 8 10
0 5 10 15
PEO/PVAc=4/1 PEO/PVAc=2/1 PEO/PVAc=1/1 PEO/PVAc=1/2 PEO/PVAc=1/4
E' /mN･m -1
Strain /%
図 3.2.8 各ブレンド膜の歪みにおける E’の歪み依存性
三重大学大学院 工学研究科 3‐2‐3 表面面積弾性率測定(周波数依存性)
歪み依存性の表面面積弾性率測定と同様に、PEOの準希薄領域において全ての測定を行 った。歪みは線形安定領域である10%に統一し、周波数は5‐40 mHzの範囲で測定を行っ た。時間に対する表面圧の変化とリサージュ曲線を図3.2.9‐13に示した。さらに周波数に 対するそのE’およびE’’値のプロットを図3.2.14‐15に示した。PEOおよびPVAcブレン ド膜のリサージュ曲線は全て正のヒステリシスを示した。周波数を増加させるに従い、各 ブレンド膜のリサージュ曲線の形状は直線的な楕円から少し膨らみのある楕円に変化した ことと、E’値はほぼ一定でE’’値は徐々に増加していることから、周波数依存性があり、膜 は徐々に液体的に変化していると考えられる。さらにE’値がE’’値より高いことからそれぞ れのブレンド膜は固体的粘弾性体と考えられる。単独膜のE’およびE’’値と比較するため図
3.2.16に表面圧3.2 mN m-1におけるPEOおよびPVAc単独膜の周波数に対するE’および
E’’値のプロットを示した。各ブレンド膜と単独膜の周波数に対するE’およびE’’値を比較す
ると、その値はほぼ一致しており、PVAcをブレンドすることによる影響がこの表面圧では ほとんど見受けられなかった。各ブレンド膜のπ‐ΓPEO曲線において、ブレンド比によっ てそれぞれの曲線は変化した、つまり非相溶であるにもかかわらずE’およびE’’値に単独膜 との差がほとんどないということは、界面にPEO分子が優先的に吸着しその上にPVAc分 子がのるという構造になるとは限らないといえる。PVAc-PMMAブレンド膜は非相溶系で あり、その表面面積弾性率測定からPVAcが界面に存在し、PMMAがPVAcの上を覆う状 態であることを示した。PEO-PMMAブレンド膜は相溶系であり、その相溶性により両方 の高分子が界面に同時に存在していることを示した。またPEO成分が含まれることにより 上下に引き伸ばされるようなモルフォロジーが観察されたという報告もされている。今回 の調査により膨張膜同士でありながら非相溶系であるPEOおよびPVAcブレンド膜の表面
圧3.2mN m-1における面積ひずみによる表面面積弾性率を求めることができた。
三重大学大学院 工学研究科 2.5
3 3.5 4 4.5
0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
π /mN･m-1
A/A0
2.5 3 3.5 4 4.5
0 100 200 300 400 500
π /mN･m-1
time /s
2.5 3 3.5 4 4.5
0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
π /mN･m-1
A/A0
2.5 3 3.5 4 4.5
0 50 100 150 200 250
π /mN･m-1
time /s
2.5 3 3.5 4 4.5
0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
π/ mN･m-1
A/A0
2.5 3 3.5 4 4.5
0 20 40 60 80 100 120
π /mN･m-1
time /s (a) 10mHz
(b) 20mHz
(c) 40mHz
表面圧:3.2 mN/m 歪み :10%
図 3.2.9 PEO/PVAc = 4/1 ブレンド膜の周波数依存性
三重大学大学院 工学研究科 2 2.5 3 3.5 4 4.5
0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
π /mN･m-1
A/A0
表面圧:3.2 mN/m 歪み :10%
2 2.5 3 3.5 4 4.5
0 200 400 600 800 1000
π /mN･m-1
time /s
2.5 3 3.5 4 4.5
0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
π /mN･m-1
A/A0
2.5 3 3.5 4 4.5
0 50 100 150 200 250
π /mN･m-1
time /s
2.5 3 3.5 4 4.5
0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
π /mN･m-1
A/A0
2.5 3 3.5 4 4.5
0 20 40 60 80 100 120
π /mN･m-1
time /s (a) 5mHz
(b) 20mHz
(c) 40mHz
図 3.2.10 PEO/PVAc = 2/1 ブレンド膜の周波数依存性
三重大学大学院 工学研究科 2 2.5 3 3.5 4 4.5
0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
π /mN･m-1
A/A0
2 2.5 3 3.5 4 4.5
0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
π /mN･m-1
A/A0
2 2.5 3 3.5 4 4.5
0 200 400 600 800 1000
π /mN･m-1
time /s
2 2.5 3 3.5 4 4.5
0 50 100 150 200 250
π /mN･m-1
time /s
2.5 3 3.5 4 4.5
0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
π /mN･m-1
A/A0
2.5 3 3.5 4 4.5
0 20 40 60 80 100 120
π /mN･m-1
time /s
表面圧:3.2 mN/m 歪み :10%
(c) 40mHz (b) 20mHz
(a) 5mHz
図 3.2.11 PEO/PVAc = 1/1 ブレンド膜の周波数依存性
三重大学大学院 工学研究科 2 2.5 3 3.5 4 4.5
0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
π /mN･m-1
A/A0
2 2.5 3 3.5 4 4.5
0 200 400 600 800 1000
π /mN･m-1
time /s
2.5 3 3.5 4 4.5
0 50 100 150 200 250
π /mN･m-1
time /s
2.5 3 3.5 4 4.5
0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
π /mN･m-1
A/A0
2.5 3 3.5 4 4.5
0 20 40 60 80 100 120
π /mN･m-1
time /s
2.5 3 3.5 4 4.5
0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
π /mN･m-1
A/A0
表面圧:3.2 mN/m 歪み :10%
(a) 5mHz
(b) 20mHz
(c) 40mHz
図 3.2.12 PEO/PVAc = 1/2 ブレンド膜の周波数依存性
三重大学大学院 工学研究科 2.5
3 3.5 4 4.5
0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
π /mN･m-1
A/A0
2.5 3 3.5 4 4.5
0 100 200 300 400 500
π /mN･m-1
time /s
2.5 3 3.5 4 4.5
0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
π /mN･m-1
A/A0
2.5 3 3.5 4 4.5
0 50 100 150 200 250
π /mN･m-1
time /s
2.5 3 3.5 4 4.5
0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
π /mN･m-1
A/A0
2.5 3 3.5 4 4.5
0 20 40 60 80 100 120
π /mN･m-1
time /s (c) 40mHz
(b) 20mHz (a) 10mHz
図 3.2.13 PEO/PVAc = 1/4 ブレンド膜の周波数依存性
表面圧:3.2 mN/m
歪み :10%
三重大学大学院 工学研究科
0 2 4 6 8 10
0 10 20 30 40
PEO/PVAc=4/1 PEO/PVAc=2/1 PEO/PVAc=1/1 PEO/PVAc=1/2 PEO/PVAc=1/4
E' /mN･ m -1
ω /mHz
図 3.2.14 各ブレンド膜における E’の周波数依存性
表面圧:3.2 mN/m
歪み :10%
三重大学大学院 工学研究科
0 2 4 6 8 10
0 10 20 30 40
PEO/PVAc=4/1 PEO/PVAc=2/1 PEO/PVAc=1/1 PEO/PVAc=1/2 PEO/PVAc=1/4
E'' /mN ･m -1
ω /mHz
図 3.2.15 各ブレンド膜における E’’の周波数依存性
表面圧:3.2 mN/m
歪み :10%
三重大学大学院 工学研究科