テレケリック高分子と結晶性低分子からなる超分子弾性体の構造と性質

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18550197
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 高橋 良彰 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教授 (40188066)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高田 晃彦 九州大学, 先導物質化学研究所, 助手 (20254427) ; 山元 博子 九州大学, 大学院総合理土学研究院, 技術職員 (10423592)
• Keywords: テレケリックポリマー / 熱可塑性エラストマー / イオノマー / 中性子散乱 / 粘弾性

Research Abstract

テレケリックポリマーとして、両末端にカルボキシル基を有するポリブタジエンを水素添加した試料(CTPEB)を用い、2価および3価の金属イオンで中和したアイオノマータイプの粘弾性体と、CTPEBをステアリルアミンで中和した弾性体の、強度を動的粘弾性のひずみ振幅依存性と定常流印加後の応力成長で比較したところ、いずれもそれほど強くなく、後者ではひずみ1%で弾性体の挙動からはずれ、ひずみ100%でほぼ完全に流動状態になることが明らかになった。過剰のステアリルアミンで補強効果が出ないか検討したがわずかしか効果が現れなかった。また、末端アミンをアミド化すると融点は上昇したが強度は上がらなかった。CTPEB/ステアリルアミン系の架橋部の構造をDSC,とX線回折で検討した結果、結晶はほとんど含まれないと考えられる結果を得た。構造に関するさらなる検討として、重水素化CTPBBを調製し、中性子小角散乱法で固体的挙動と液体的挙動を示す二つの温度で予備的な測定を行った。その結果、固体状態ではステアリルアミン結晶の長周期相当の角度付近に幅広く小さなピークが見られた。このピークは液体状態では消失する。ステアリル基が会合してひも状の構造を形成している可能性が高いと考え、比較のためにゲル化するステアリン酸アルミニウム/デカリン系の構造と粘弾性測定を行った。粘弾性挙動は弱い会合性ゲルによく見られる結果になった。中性子小角散乱で検討した構造はひも状の会合体が網目構造を形成していることを示唆するものであった。上記CTPEB/ステアリルアミン系の中性子小角散乱の結果で見られたのとほぼ同じピークが広角側に出現したことから、CTPEB/ステアリルアミン系の架橋構造もひも状会合体である可能性が高いと考えており、より詳細な検討を進めている。