ラジカル開環重合を利用する汎用ビニルポリマーの機能化及び物性化及び物性評価に関する研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04205044
• 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: 冨田 育義 東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (70237113)
• キーワード: ラジカル開環重合 / 共重合 / ポリケトン / ポリエステル / ビニルモノマー / 光分解性 / 生分解性 / 機能性材料

研究概要

ビニルモノマーのラジカル重合は、工業的にも広く行なわれているが、通常生成ポリマーの主鎖構造は炭素ー炭素結合に限られる。材料の高機能化のためには、高分子主鎖ないしは側鎖に目的に応じて官能基を導入することが必要となるが、ラジカル開環重合法を用いれば、ポリマー主鎖中にエステル、ケトン等の官能基をモノマー構造を分子設計することにより導入が可能となる。このことを利用し、汎用ビニルモノマーとの共重合を行なえば、汎用ポリマーに光分解性、生分解性等の機能を付与することができると考えられる。そこで本研究では、新規開環重合性モノマーの開発、重合機構の解明を行なうと同時に、ビニルモノマーとの共重合による汎用材料の機能化を行なうことを目的に研究を進め、以下に示す結果を得た。
1.新規ラジカル開環重合性モノマーの開発、重合機構の解明:ビニルシクロプロパン類のラジカル開環重合挙動の詳細な検討の結果、1.5-開環重合の他に、1.4-開環重合、シクロブタン環の形成を伴ないながら重合が進行することが明らかとなった。また、新らたにシクロプロピルスチレンのラジカル開環重合を行なったところ、選択的に1.5-開環重合が起こることが確認された。
2.ビニルモノマーとの共重合による汎用材料の機能化:α-位にエキソメチレン基を持つジオキソラン類が低分子成分の脱離を伴ない重合し、ポリケトンを与えることを利用し、アクリロニトリルとの共重合によりポリアクリロニトリル主鎖にケトン骨格の導入を行った。その結果、得られた共重合体は、主鎖中のケトン骨格の機能により、光照射下、その分十量が低下していくことが確認され、ポリアクリロニトリルの光分解性機能の付与が可能となった。

研究成果

• [文献書誌] F.Sanda: "Selective Radical Ring-Opening Polymerization of α-Cyclopropylsyrene." Macromolecules,. 25. 6719-6721 (1992)
• [文献書誌] Y.Hiraguri: "Synthesis and Radical Ring-Opening Polymerization of 2,2-Diphenyl-4-methylene-5-methyl-1,3-dioxolane." J.Polym.Sci.Polym.Chem.Ed.,. 20. 689-690 (1992)
• [文献書誌] J.Sugiyama: "Production of Polymers from Polymers.Novel Template Polymerization via Radical Ring-Opening Isomerization." J.Am.Chem.Soc.,.
• [文献書誌] T.Takata(分担): "Expanding Monomers" CRC Press, 399 (1992)
• [文献書誌] T.Endo(分担): "New Methods Polymer Synthesis" Plenum Publishing Co., 317 (1992)