N-ビニルアセトアミド誘導体から得られる新規な感熱応答性高分子

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08651055
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 明石 満 鹿児島大学, 工学部, 教授 (20145460)
• 研究分担者: 芹澤 武 鹿児島大学, 工学部, 助手 (30284904) ; 岸田 晶夫 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (60224929)
• キーワード: N-ビニルイソブチルアミド / N-ビニル-n-ブチルアミド / N-ビニルイソバレルアミド / N-ビニル-n-ヴァレルアミド / N-ビニルアセトアミド誘導体 / N-イソプロピルアクリルアミド / ラジカル重合性 / 感熱応答性高分子

研究概要

N-ビニルイソブチルアミド(NVIBA)のポリマーが新規な感熱応答材料であることを明らかにした後、N-ビニルアセトアミド合成法と同様な手法で、NVIBAモノマーを合成した。次に、ラジカル重合性を明らかにした。さらに、N-ビニルアセトアミド、そして、アクリルアミド、スチレン、酢酸ビニル等の汎用性ビニルモノマーと共重合した。NVIBAの重合性はN-ビニルアセトアミドに類似し、非共役型のビニルモノマーであることも明らかになり、この組み合わせでの共重合は理想共重合であることが分かった。他の誘導体として、N-ビニル-n-ブチルアミド、N-ビニルイソバレルアミド、N-ビニル-n-ヴァレルアミドを合成した。全て、出発物質のアミドのアルキル基を換えることで得られた。これらについても、重合と共重合を行った。このようにして得られた重合体および共重合体の分子量、高分子構造等を調べ、さらに、水溶液中で曇天を濁り度測定により調べた。また、同時にDSCにより曇天測定と水和熱測定を行った。特に重要な知見として、1)N-ビニルアセトアミド誘導体を出発物質として、ラジカル重合により新規な感熱応答性高分子が得られ、シャープな曇天を持つこと、2)多く研究例のあるN-イソプロピルアクリルアミド(NIPAAM)の重合体(曇天は32℃)と同じ分子式(炭素、水素、窒素、酸素の数が同じ)を示すNVIBA重合体の曇天は39℃であり、高分子側鎖のアミド基の水和構造が感熱応答性高分子の挙動に重要であることが明らかとしたこと、3)N-ビニルアセトアミド誘導体モノマーの組み合わせにより、氷点から沸点まで、任意の温度で感熱応答させるシステムを構築できることが上げられる。その他、NIPAAMポリマーを用いた新規なシステムを検討し、次年度研究の準備を行った。

研究成果

• [文献書誌] M.Akashi S.Nakano,A.Kishida: "Synthesis of Poly(N-vinylisobutyramide)from Poly(N-vinylacetamide)and Its Thermosensitive Property" J.Polym.Sci.,Part A : Polym.Chem.Ed.34. 301-303 (1996)
• [文献書誌] M-Q.Chen,A.Kishida,M.Akashi: "Graft Copolymers Having Hydrophobic Backbone and Hydrophilic Branches.XI.Preparation and Thermosensitive Properties of Polystyrene Microspheres Having Poly(N-isopropylacrylamide)Branches on Their Surfaces." J.Polym.Sci.,Part A : Polym.Chem.Ed.34. 2213-2220 (1996)
• [文献書誌] J-S.Hong,T.Nakahara,H.Maeda,Y.Kikunaga A.Kishida,M.Akashi: "Cloud Points and Phase Separation of Aqueous Poly(N-vinylacetamide)Solution in the Presence of Salts." Colloid and Polym.Sci.274. 1013-1019 (1996)
• [文献書誌] K.Suwa,Y.Wada,Y.Kikunaga,K.Morishita,A.Kishida,M.Akashi: "Synthesis and Functionalities of Poly(N-Vinylalkylamide).IV.Synthesisand Free Radical Polymerization of N-Vinylisobutyramide and Thermosensitive Properties of the Polymer" J.Polym.Sci.Part A : Polym.Chem.Ed.(印刷中).
• [文献書誌] C.W.Chen,M.Akashi: "Preparation of Ultrafine Platinum Particles Protected by Poly(N-isopropylacrylamide)and Their Catalytic Activity in the Hydrogenation of Allyl Alcohol" J.Polym.Sci.Part A : Polym.Chem.Ed.(印刷中).
• [文献書誌] K.Suwa,K.Morishita,A.Kishida,M.Akashi,: "Synthesis and Functionalities of Poly(N-Vinylalkylamide).V.Control of a Lower Critical Solution Temperature of poly(N-Vinylalkylamide)" J.Polym.Sci.Part A : Polym.Chem.Ed.(印刷中).