2016 Fiscal Year Annual Research Report
自己組織化機能に向けた全く新しいタイプのブロックコポリマー
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15H03816
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大内 誠 京都大学, 工学研究科, 准教授 (90394874)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 高分子合成 / 共重合体 / ブロック共重合体 / 環状高分子 / 自己組織化 / リビング重合 / 配列 / グラフト共重合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
異なる高分子鎖をつなげたブロックコポリマー（BCP）は，両鎖間の界面エネルギーをできるだけ小さくするように自己組織化し，バルク，薄膜，溶液中でナノスケールの規則正しい相分離構造を形成する。シミュレーションによって熱力学的に安定な相分離構造を予測できるほどにその挙動は解明され，学問として成熟した感さえあるが，予測できるのは比較的単純な構造のBCPに限られる。また，半導体のナノパターン形成にBCPの相分離構造を利用するなど，BCPの活用は広がりを見せているが，BCPの相分離構造が有するポテンシャルを十分に引き出しているとは言い難い。本研究は，精密重合技術を駆使し，従来の理論を超えた自己組織化を誘導するためのニュータイプBCPを構築し，そこから機能性自己組織材料を創出することを目的としている。
平成28年度は平成27年度に引き続き，研究者が独自に見出した環拡大リビングカチオン重合をベースとして，環状鎖をベースとするBCPの構築を行った。特に，リビングラジカル重合開始剤やクリック反応の反応点を有するモノマーを設計し，その環拡大重合と後反応によって，環状鎖や直鎖側鎖それぞれあるいは両方がBCPとなった従来にない高分子の合成が可能になりつつある。また，環拡大リビングカチオン重合のみならず，直鎖高分子を与える通常のリビングカチオン重合に対して，そのポリマーが結晶性を示すオクタデシルビニルエーテルに着目し，このポリマーセグメントを含むBCPの合成も検討をはじめた。さらに，BCPのセグメントつなぎ目がBCPの相分離挙動に与える影響を調べるために，配列制御ユニットや水素結合ユニットを導入したBCPの合成に着手している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ユニークな構造を有するブロック共重合体の合成手法が確立されつつあり，合成事例も増えてきたが，その特異的な相分離挙動の解明には至っていない。精密にかつ大量に合成し，評価に到達する
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| Strategy for Future Research Activity |
環状高分子の安定性が構造解析の問題となっているため，環状高分子の安定性向上をはかる。具体的には環拡大重合の開始点として用い，環状高分子にも組み込まれるヘミアセタールエステル結合を別の安定構造に変換する。また，環状高分子の分子量分散度が大きいために，これを小さくする重合条件を確立する。これは均一な相分離構造を得るために重要である。配列や結晶の因子を組み込んだブロックコポリマーについてもその合成を推進する。
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