表面構造の異なるシード粒子を用いたメルカプト基を固定した高分子微粒子の合成

• Project/Area Number: 11750755
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 高分子合成
• Research Institution: Kitami Institute of Technology
• Principal Investigator: 渡邊 眞次 (渡邉 眞次) 北見工業大学, 工学部, 助教授 (10240491)
• Project Period (FY): 1999 – 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2000: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1999: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 高分子微粒子 / メルカプト基 / 重縮合 / ヨウ素酸化 / メタクリルアミド / ポリスチレン / ポリスルフィド / 自己集合粒子 / 自動酸化 / アクリルアミド

Research Abstract

スチレンとメタクリルアミドをソープフリー乳化重合して作製したシード粒子存在下でプロパンジチオールとヘキサンジブロマイドの重縮合を行い、メルカプト基が固定された高分子微粒子を合成した。またポリスルフィド鎖を網目状にして粒子からの脱着を起きにくくするため、ハロゲン成分としてヘキサンジブロマイドとともに3官能性の塩化物である塩化シアヌルを用いた粒子も合成した。得られた粒子のメルカプト基の反応性を検討するため、ヨウ素による酸化反応と金表面への粒子の吸着を行った。ヨウ素による酸化は、溶媒が反応に大きな影響を与えた。ヨウ素が溶けにくい水溶液で酸化を行った場合、メルカプト基の酸化は粒子内部で優先して起こった。一方ヨウ素の良溶媒であるメタノール中では、酸化反応はほとんど表面で進行することがわかった。
メルカプト基の金表面との親和性を利用した吸着挙動は、水晶振動子を用いて検討した。金基板への粒子の吸着量は分散媒の電解質の種類と量に大きく依存した。粒子の分散媒として水酸化カリウム水溶液を用いた場合、KOH濃度を1,10,100mMと増やすにつれて吸着量も335,620,2400ngと増大した。電解質としてNaClを用いると100mMの溶液でも吸着量はわずか550ngであった。比較のためメルカプト基のついていないシード粒子の吸着を試みたところ、100mM KOH水溶液中でも210ngしか吸着せず、メルカプト基との金基板との相互作用で吸着が起こっていることが示唆された。