精密制御された鎖構造を持つシリル化ポリオレフィンの合成と表面改質剤への応用

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03555194
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 中浜 精一 東京工業大学, 工学部, 教授 (90016410)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山内 伸一 三菱油化(株), 高分子基礎研究所, 主任研究員 ; 市原 祥次 三菱油化(株), 研究部, 主幹 ; 竹中 克彦 東京工業大学, 工学部, 助手 (30188205)
• Keywords: ブロック共重合体 / アルコキシシリル化ブタジエン / 電子顕微鏡観察 / シリカ / シリル化ポリオレフィン / アニオンリビング重合 / 表面改質

Research Abstract

・シリル基を含むポリオレフィンの合成
前年度に引続き、アニオンリビング重合とウィルキンソン触媒を用いた接触水添反応により、分子量と組成の異なるシリル化ポリオレフィン(アルコキシシリル基を含むセグメントとLLDPEに類似した構造のセグメントからなるブロック共重合体)を合成した。
・シリル化ポリオレフィンを含むシリカ/LLDPE複合体の調製
複合体調製に先立ち、実験に使用するシリカ粒子を合成した。走査型電子顕微鏡を用いて複合体中のシリカ粒子の分散状態を評価するためには、分散させるシリカ粒子が幾何学的に秩序だった形状をとっていることが望ましい。本研究ではゾル-ゲル法を用い、粒径200〜600nmの範囲で粒径分布の狭いシリカ粒子を調整し、実験に使用した。
シリカ/LLDPE2成分系、及びこれにシリル化ポリオレフィンを加えた3成分系の混合物を、それぞれ窒素雰囲気下、180℃で12時間溶融混練りした。得られた複合体をテフロンフィルムではさんでホットプレスで厚さ約0.4ミリの板状に成型し、これを液体窒素中で破断しその断面を走査型電子顕微鏡で観察した。
2成分混合系では破断面に球形のシリカ粒子が露出したり、マトリクス中に粒子の抜けた大きな穴が観察された。これは充填物であるシリカとマトリクスポリマーの親和性が低く、両者の界面で破断が進行したことを示している。これに対し、3成分混合系ではこのような露出したシリカ粒子は全く観察されなかった。原因としては、混練りを180℃で行ったためにシリル化ポリオレフィンのアルコキシシリル基がシリカ表面とシロキサン結合を介して結合し、シリカ粒子の表面をLLDPE類似セグメントで覆ってマトリクスポリマーとの親和性を高くしたためと考えている。

Research Products

• [Publications] K.Takenka,T.Hattori,A.Hirao,S.Nakahama: "Polymerization of monomers Containing Functional Silyl Groups.10.Anionic Polymerization of 2-Silyl-substi-tuted 1,3-Butadienes with Mixed Substituents" Macromolecules. 25. 96-101 (1992)
• [Publications] H.Ozaki,A.Hirao,S.Nakahama: "Polymerization of Monomers Containing Functional Silyl Groups.11.Anionic Living Polymerization of 3-(Tri-2-Propoxysilyl)propyl Methacrylate" Macromolecules. 25. 1391-1395 (1992)
• [Publications] K.Takenaka,A.Hirao,S.Nakahama: "Polymerization of Monomers Containing Functional Silyl Groups.12.Free-radical Polymerization of 2-Silyl-substituted 1,3-Butadienes" Makromol.Chem.193. 1943-1953 (1992)
• [Publications] 中浜 精一: "高分子機能材料シリーズ1高分子の合成と反応(1)" 共立出版, 554 (1992)
• [Publications] 中浜 精一: "第4版実験化学講座28巻高分子合成" 丸善, 487 (1992)