光散乱による単分散性グラフト共重合体の一次構造と溶液物性

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63470086
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 野瀬 卓平 東京工業大学, 工学部, 教授 (20016405)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡田 守 東京工業大学, 工学部, 助手 (50185451)
• Keywords: 星型高分子 / グラフト共重合体 / 慣性半径 / 流体力学的半径 / 光散乱 / ミセル

Research Abstract

本研究は組成分布、鎖長分布の狭いグラフト共重合体を合成し、その一次構造と溶液物性を明らかにすることを目的としている。
まず、房型グラフト共重合体の極限としての同一分子種によるグラフト共重合体すなわち星型高分子を合成した。具体的には枝鎖の広がりを中性子散乱で調べるために、重水素化したポリスチレンの末端に低分子量ポリ-4-ビニルフェニルジメチルビニルシランを幹鎖として結合させた後、これにリビングエンドをもつポリスチレンをカップルして標識鎖をもつ星型ポリスチレンを合成した。目的の生成物を分離精製するために分取型高速液体クロマトグラフを用いた。大量の溶媒(クロロホルム)の精製・補給法、注入溶液の濃度、流量、採取のタイミングなどについて検討し、上記分画に必要な分取法を確立した。その結果、未反応の直鎖状ポリスチレンを含まず、かつ枝の数の分布が狭い星型高分子試料を得ることができた。この手法を用い、本研究主眼の房型のグラフト共重合体の合成を行っていく予定である。
一方、これと並行し、光散乱の予備的な実験として、すでに合成されている房型グラフト共重合体について、静的及び動的光散乱を行い溶液中での見掛けの慣性半径Rgappと流体力学的半径Rhを求めた。用いた試料は、A-B-A型ブロック共重合体(A:ポリスチレンMw=4.0×10^4;B:ポリヒドロキシスチレンM_n=3.0×10^4)のB部分にポリエチレンオキシド鎖(M_n=3.6×10^2)を125本グラフトしたものである。四塩化炭素を溶媒としたときの30℃におけるRgapp、Rhは、それぞれ51.8mm、52.8mm(拡散係数にして5.00×10^<-8>m/s)であり、その大きさ、及びRgappとRhの比から判断して、溶液中(0.5〜2%)では会合ミセルをつくっていることが明らかとなった。グラフト共重合体の一次構造・溶液物性の研究には、溶媒の選択が重要であり、今後この点に注意して研究を進めていく。