超臨界CO_2流体中における機能性高分子微粒子合成法の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12450373
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 大久保 政芳 神戸大学, 工学部, 教授 (30031131)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 登代子 神戸大学, 工学部, 教務職員(教育職) (40314504) ; 南 秀人 神戸大学, 工学部, 助手 (20283872) ; 松尾 成信 神戸大学, 工学部, 講師 (20135817)
• Keywords: 高分子微粒子 / 超臨界CO_2流体 / 沈殿重合 / 高分子開始剤 / コロイド安定剤 / 架橋モノマー / 環境保全 / ナノ〜ミクロンサイズ

Research Abstract

本研究は,超臨界CO_2流体を媒体とした,機能性高分子微粒子合成法を確立することを目的としている。昨年度,合成に成功した架橋性モノマーの沈殿重合の知見をもとに,本年度は架橋モノマーを用いずにコロイド安定剤を含まないクリーンな機能性高分子微粒子の合成を検討した結果,超臨界CO_2流体中での媒体と親和性の低いモノマーを用いて沈殿重合を行うことで,架橋モノマーを用いなくてもコロイド安定剤を含まないクリーンな高分子微粒子が合成できることを明らかにし,合成された粒子の大きさ,単分散性,重合率が開始剤濃度と相関の相関を見出すことができた。また,末端に官能基を有する比較的安価な分散安定剤を用いてのビニルモノマーの分散重合法も検討した。超臨界CO_2流体を重合媒体とし,末端基にアミノプロピル基あるいはメルカプトプロピル基を有するポリジメチルシロキサンを分散安定剤としてメタクリル酸メチルの分散重合を試みた結果,サブミクロンサイズの比較的単分散な高分子微粒子が合成できる可能性を見い出すことができた。さらに,これら超臨界CO_2流体の重合反応において重合中の撹拌の影響が粒子収率に大きく影響することが観察され,高収率で微粒子が得られるために重合装置の改良を行った結果,従来70%程度であったものが,ほぼ100%粒子状態で得られる装置の開発に成功した。

Research Products

• [Publications] M.Okubo, S.Fujii, H.Maenaka, H.Minami: "Production of submicron-sized poly(methyl methacrylate) particles by dispersion polymerization with poly(dimethylsiloxane)-based azoinitiator in supercritical carbon dioxide"Colloid & Polymer Science. 280(2). 183-187 (2002)