2014 Fiscal Year Annual Research Report
パーフルオロアルキル基の自己組織化による環境応答性ポリマーフィルムの創製
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24550140
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
杉山 賢次 法政大学, 生命科学部, 教授 (20282840)
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2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 高分子合成化学 / 表面構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
先行研究において，ポリマー鎖末端にイオン結合によって導入されたイオン結合性パーフルオロアルキル（Rf）基が，通常のRf基と同様にフィルム表面に濃縮すること，さらに温和な条件でイオン結合を解離させRf基を表面から除去可能であることを見出してきた．また昨年度，UV光照射により二量化反応を起こす官能基として知られるクマリン基やシンナモイル基を含むポリマーを用いることで，鎖末端に導入されたRf基をフィルム表面に固定化出来ることを示した．本年度は，これら2つの手法を組み合わせることで，アミノ基が濃縮したフィルム表面の形成を目的とし，鎖末端にシンナモイル基とジメチルアミノ基を同時に有するポリスチレン（PS-cin-NR2）を合成した．さらに，Rf-COOHとの反応によりイオン結合性Rf基が導入されたポリマー（PS-cin-NR2Rf）を調製した．
PS-cin-NR2は，スチレンのリビングアニオン重合とエンドキャッピング反応，そして4段階の官能基変換反応を経ることで精密合成に成功した．次にPS-cin-NR2Rfを調製し，フィルム表面の構造解析を行った．フィルムは高い撥水性を示し，Rf基とイオン結合しているジメチルアミノ基，そしてシンナモイル基が表面に濃縮されていることが示された．このフィルムにUV光を照射したところ，接触角は上昇し，撥油性が向上した．これはフィルム最表面におけるシンナモイル基の光二量化により，Rf基が固定化されたためである．さらに，メタノールで処理することで，イオン結合が解離しRf基が除去され，目的とするジメチルアミノ基が表面に濃縮したフィルム表面の形成に成功した．
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