新トポロジーをもつ高分岐ポリマーの超格子形成と超構造ハイブリッドの構築

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08246218
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 石津 浩二 東京工業大学, 工学部, 教授 (90016650)
• Keywords: スターポリマー / 超格子 / ミクロスフェア / 自発色調性光学特性

Research Abstract

本研究では単一成分からなるスターポリマーの組織化重合からの合成法確立とその自己組織化による超格子の発現を明らかにし、次いでコアーシェル型ミクロスフェアをモノマー中に分散させ、超格子を組ませた後、モノマーをラジカル重合させ、この超格子を固定した超構造体ポリマー材料を構築する技術を確立することを目的にした。
1.スターポリマーの合成と超格子形成
スターポリイソプレン(PI)は片末端PIリビングアニオンにジビニルベンゼン(DVB)をn-ヘプタン中で付加させ、形成ミセルを反応場とする残存ビニル基との架橋反応によってミクロゲル核を形成させ合成した(腕数f=40〜230本)。次にシクロヘキサン中での静的、動的光散乱や粘度測定を行い、形態と拡がりおよび粒径について検討した。その結果スターはブロッブモデルで表されるセグメント密度に関して傾斜構造をとっていることがわかった。またSAXS測定から溶液の構造解析を行った結果、腕数100本以上のスターでは最外殻鎖の重なるC_★濃度付近で体心立方(BCC)構造を、またポリマー濃度の増加とともにBCCと面心立方(FCC)の混在した階層的な超格子を形成することを明らかにした。
2.コアーシェル型ミクロスフェアの重合固定による超構造体の作製
ブロック共重合体の形成するミクロ相分離膜の凝集コア構造にゲル化反応を加えるとコアーシェル型ミクロスフェアが合成できる。このミクロスフェアをMMAモノマーに分散させBCC構造を組ませた後、開始剤、連鎖移動剤、橋架け剤をくわえラジカル重合してMMAマトリックス中に超格子を永久固定する技術を確立した。この膜は自発色調性の光学特性を示す新素材であった。

Research Products

• [Publications] Koji Ishizu: "Structural Ordering in Star Polymer Solations" Polym.-Plast.Technol.Eng.36(3). 461-471 (1997)
• [Publications] Koji Ishizu: "Architecture of superstructures on Binary Blends of Cere-shell Polymer Microsphere/Diblock Copolymers" Polymer. 38(in press). (1997)
• [Publications] Reiko Saito: "Hierarchicol structure of Lattices is Film Formation of Core-shell Type Polymer Microspheres.2.Microsphere/Homopolymer Blends" J.Colloid Interface Sci.(in press). (1997)
• [Publications] 石津浩二: "超構造体ポリマーの設計と機能発現" 高分子加工. 46(4)(印刷中). (1997)
• [Publications] 池本貴志: "超構造体ポリマーの設計.(2).コアーシェル型ミクロスフェアの超格子配列制御と固定" 高分子学会予稿集. 47(10). 2546-2547 (1996)
• [Publications] 小野友裕: "スターポリマー(4)ポリイソプレンスターポリマーの合成と単分子ミセル形成" 高分子学会予稿集. 47(10). 2550-2551 (1996)