水溶性多元ブロック共重合体の単分子秩序構造体および多分子会合体の形成

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10305066
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 中浜 精一 東京工業大学, 工学部, 教授 (90016410)
• 研究分担者: 猪股 克弘 東京工業大学, 工学部, 助手 (80232578) ; 佐藤 満 東京工業大学, 工学部, 助教授 (10143679) ; 野瀬 卓平 東京工業大学, 工学部, 教授 (20016405) ; 石曽根 隆 東京工業大学, 工学部, 助手 (60212883) ; 手塚 育志 東京工業大学, 工学部, 教授 (80155457)
• キーワード: 水溶性ポリマー / ブロック共重合体 / 環状オニウム塩 / テレケリクス / 水溶液 / 会合 / ゲル

研究概要

標題にある構造体の形成とそれらの構造解析を行うことを最終目標とし、初年度である今年度は、それぞれのグループでの研究を主に進めた。「設計・合成グループ」では、N,N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)、アクリル酸、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル(HEMA)、メタクリル酸2,3-ジヒドロキシプロピル(DIMA)、およびメタクリル酸2-ヒロドキシエトキシエチル(HEEMA)(DEAA以外は水酸基等を保護した)のアニオンブロック共重合により分子量、成分比、分子量分布の制御された各種共重合体を合成し、光散乱測定により各ホモポリマーの水溶性を検討した。一方、環歪みを持つ環状オニウム塩(5員環アンモニウム)型テレケリクスの多分子会合体形成能に着目し、末端イオン性官能基のクーロン引力による自己組織化、および環状オニウム塩の対アニオンによる求核的開環反応を利用した新奇な分岐、単環状および複環状高分子化合物群の効率的な合成を行った。「解析グループ」では、水溶性ポリマーとして知られるボリジエチルアクリルアミド(PDEAA)水溶液が真に分子分散溶解しているかを光散乱で詳しく調べた。その結果、PDEAAは水溶液中で会合体を形成していることが明らかとなりその会合挙動を履歴依存性と相分離現象との関係から明らかにした。また、単分子会合体の解析用モデル共重合体としてポリメタクリル酸メチル鎖を枝としポリアクリル酸を主鎖としたグラフト共重合体を合成するため、その合成の方法と条件を明らかにした。一方、水系における高分子の会合挙動に対する,イオン性基,親水性基,疎水性基の効果を,溶液系とゲル系について調べ,イオン性基を含む場合はその対イオンとの結合により,その他の場合は親水性基,疎水性基に対する溶媒やその他の低分子との相互作用の相対的寄与により支配されることを見出した。

研究成果

• [文献書誌] K.Yoshimura,A.Hirao,and S.Nakahama: "Controlled Anionic Polymerization of tert-Butyl Acrylate with Diphenylmethyl Anion in the Presence of Dialkylzinc" Macromolecules. 31. 8706-9712 (1998)
• [文献書誌] T.Ishizone,K.Yoshimura,E.Yanase,and S.Nakahama: "Controlled Anionic Polymerization of tert-Butyl Acrylate with Diphenylmethylpotassium in the Presence of Triethylborane" Macromolecules. (In press). (1999)
• [文献書誌] T.Ishizone,K.Sugiyama,Y.Sakano,H.Mori,A.Hirao,and S.Nakahama: "Anionic Polymerizations of Perfluoroalkyl Methacrylates and Synthesis of Well-Defined ABC Triblock Copolymers of Methacrylates Containing Hydrophilic,Hydrophobic,and Perfluoroialkyl Groups" Polymer J.(submitting).
• [文献書誌] Yasuyuki TEZUKA,Yoshitaka MURAKAMI and Tomoo SHIOMI: "Tailored Synthesis and Swelling Control on Polystyrene/Poly(THF)Two-component Polymer Networks" Polymer. 39. 2973-2976 (1998)
• [文献書誌] Hideaki OIKE,Hiroshi HATANO and Yasuyuki TEZUKA: "Ring-Opening Reaction of 5-Membered Cyclic Ammonium Salt Groups at the End of Poly(tetrahydrofuran)" Reactive & Functional Polym.37. 57-63 (1998)
• [文献書誌] Hideaki OIKE,Tomoki YAGUCHI and Yasuyuki TEZUKA: "Tailored Synthesis of Branched Polymers with Poly(tetrahydrofuran)Having an Azetidinium Salt End Group" Macromol.Chem Phys.(In press).
• [文献書誌] Kayori Iyama and Takuhei Nose: "Kinetics of Micelle Formation with Change of Micelle Shape in a Dilute Solution of Diblock Copolymers" Macromolecules. 31(21). 7356-7364 (1998)
• [文献書誌] Takuhei Nose and Kayori Iyama: "Micellization and relaxation kinetics of diblock copolymers in dilute solution based on A-W theory I.Description of a model for core-corona type micelles" Comp.Theol.Polym.Sci.(In press).
• [文献書誌] Daisuke KAWAGUCHI,Susumu KAWAUCHI,Mitsuru SATOH and Jiro KOMIYAMA: "Counter ion Binding and Ionomer-like Behaviour of Partially Quaternized Poly(4-vinyl pyridine)in Aqueous Alcohols" Polymer. 39. 1387-1392 (1998)
• [文献書誌] Motoyoshi TAKANO,Kenzo OGATA,Susumu KAWAUCHI,Mitsuru SATOH and Jiro KOMIYAMA: "Ion-specific Swelling Behavior of Poly(N-vinyl-2-pyrrolidone)Gel -Correlations with Water Hydrogen Bond and Non-freezable Water-" Polymer Gels and Networks. 6. 217-232 (1998)