重合反応の制御を目的とする潜在性触媒の概念の確立と応用展開

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03403019
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 遠藤 剛 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (40016738)
• 研究分担者: 木原 伸浩 東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (30214852)
• キーワード: 潜在性触媒 / 外部刺激 / カチオン重合 / フォスフォニウム酸 / スルホニウム塩 / グラフト重合 / 重合開始剤 / 塩基

研究概要

潜在性触媒の概念を確立するために、刺激応答性を示す新しいオニウム塩を幅広く探索し、光受容性官能基を有するフォスフォスフォニウム塩のカチオン重合における光潜在性について検討した。その結果、光受容性基の還元電位が高くなるにつれ活性が向上し、光刺激に応答する開始剤を設計する上での電子移動の重要性という指針を得ることができた。また、得られたポリマー末端はフォスフォニウム塩構造となっており、潜在性開始剤による末端の規制が可能であることがわかった。刺激応答性カチオン触媒を側鎖に有する高分子の合成と応用の目的で、オニウム塩構造を側鎖に有するスチレン誘導体について検討した。これらの単独あるいは共重合体をカチオン重合性モノマー存在下加熱することにより、容易にグラフトポリマーが得られることを見い出した。また、重合時に非収縮性を示すカチオン重合性官能基をモノマーとの共重合体は熱刺激により架橋し、その際体積膨張することを見い出した。すなわち、刺激応答性を利用することにより、刺激に応じたポリマーの改質が可能であることがわかった。この結果、潜在性触媒の概念が、単に開始剤の設計というだけにとどまらず、機能性ポリマーの設計にまで拡張できることが示され、潜在性触媒の概念の重要性を示すことができた。さらに刺激により放出された塩基を利用したカチオン重合末端の安定化によるカチオン重合の規制を目的として、通常のカチオン重合では架橋する二官能性のカチオン重合性モノマーの重合に光潜在性触媒を適用したところ、架橋することなくポリマーが得られることを見い出した。このように、開始剤と塩基が一体となった潜在性触媒による重合の副反応の制御が容易にしかも、効果的に行なえるものであり、潜在性触媒の新しい応用例を示すことができた。

研究成果

• [文献書誌] T.Takata: "Ring-Opening polymerization of propylyneimine with nbenzy lphthal imide derivatives" J.Polym.Sci.,Part A:Polym.Chem.30. 501-504 (1992)
• [文献書誌] M.-P.Lin: "Photocrosslinking of polymers containing cationically Polymerizable group in the side chain by sulfonium salts" J.Polym.Sci.,Part A:Polym.CHem.30. 933-936 (1992)
• [文献書誌] M.-P.Lin: "Photocrosslinking of copolymers of vinyloxyethyl methacrylate-styrene initiated by sulfonium salts.I.Transient species formed on photolysis of sulfonium salt" J.Polym.Sci.,Part A:Polym.Chem.30. 2365-2369 (1992)
• [文献書誌] F.Hamazu: "Photopolymerization of epoxide by benzyl(p-hydroxyphenyl)methylsulfonium salts as novel photolatent initiators" Makromol.Chem.,Rapid Commun.13. 203-206 (1992)
• [文献書誌] M.-P.Lin: "Photocross-linking of polymers initiated by benzylsulfoniumsulfonium salts as cationic initiators,Part I;Poly(ethylene-co-glycidyl methacrylate)" J.Mater.Sci.27. 2896-2901 (1992)
• [文献書誌] M.-P.Lin: "Photocross-linking of polymers initiated by benzylsulfonium salts as cationic initiators,Part II:Poly(1,3-dioxolane-4-methyl methacrylate)and copolymers" J.Mater.Sci. 27. 2902-2907 (1992)