2020 Fiscal Year Annual Research Report

Development of a preparation method of sophisticated polymer composites having efficient properties

Research Project

Project/Area Number	18K05233
Research Institution	Shizuoka University
Principal Investigator	板垣秀幸静岡大学, 教育学部, 名誉教授 (10159824)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	シンジオタクチックポリスチレン / 配向結晶化 / ゲスト分子 / 共結晶 / 導電性ポリマー / ポリアニリン / 広角X線回折 / X線吸収微細構造
Outline of Annual Research Achievements	シンジオタクチックポリスチレン（SPS）の結晶化過程を制御することで、デルタ型・エプシロン型結晶の空隙をフィルム中の一定方向に配列させ、この配向空隙中で導電性ポリマーを重合させたり、有機金属錯体をゲスト分子として配列させたりして、有用性の高いコンポジットの精妙な合成方法を確立し、配列による特異な機能を発現させるというのが本計画の目標であり、本年度の成果は以下である。 ①2019年度に成功した、溶媒依存性を利用した配向性SPSエプシロン型結晶フィルムを元に、この空隙中で、アニリン、チオフェン、ブロモチオフェン、アクリル酸など複数のポリマー重合を行い、配向性の維持と電導性・金属イオン捕捉性などの物性発現を調べ、ビーズを糸で縫うように結晶が、空隙中で重合するポリマーによって更に連続する現象を確認することができた。②X線吸収微細構造（XAFS）法を用いて、SPSデルタ包接型結晶中のゲストであるピリジン・銅化合物の構造について、確かに銅-窒素配位結合をもつ有機金属錯体になっていることを確認し、こうした化合物を包接配向させていることを実証することができた。③応用的な目標を踏まえて、SPS主鎖に低分率のビニル化合物を共重合したポリマーについて調べ、これらの非晶フィルムを有機溶媒に浸漬したり、有機蒸気に暴露することで、SPSホモポリマーとの結晶化過程の変化について有用な知見を得た。④実用化に向けて、SPSやSPS共重合体からなるフィルムの片面および両面を別の汎用ポリマーフィルムでコーティングした状態で溶媒浸漬や蒸気暴露を行うことで、コーティングが及ぼす影響を調べ、申請計画で成功した方法の適用方法や条件についての有用な知見を得た。