アイオノマーのイオン会合体の高次構造とダイナミックスに関する研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11695047
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 辻田 義治 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (70016591)
• 研究分担者: 吉水 広明 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (10240350) ; 木下 隆利 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (60135407)
• キーワード: アイオノマー / イオン会合体 / 高次構造 / ダイナミックス / 小角X線解析 / 動的粘弾性 / 高分子-低分子相互作用 / ハイブリッド材料

研究概要

イオンを有する高分子アイオノマーは汎用の高分子の物性とは異なり、イオン基部分の凝集により形成されるイオン会合体の存在によって無機化合物の特徴とも言える新規な物性を発現するハイブリッド材料に位置づけられている。アイオノマーの物性・機能の関連を更に解明し物性・機能の制御をするためにイオン会合体の高次構造・分子運動(ダイナミックス)を更に解明する必要がある。このためにダイナミックス、計算機科学研究の第一人者である英国デイビス教授グループでは、磁場勾配パルスNMR法による高分子及び低分子の拡散係数を求め、高分子-低分子の相互作用を議論した。又、高分子中のイオン伝導機構についても検討した。一方我々の専門であるアイオノマーのイオン会合体の高次構造の研究は、エチレン-メタクリル酸共重合体のCd塩アイオノマーとスチレン-イソプレン-スルホン化イソプレン共重合体のNa塩アイオノマーの小角X線解析によるイオン会合体の高次構造(会合体半径、会合体間距離)を明らかにし、動的粘弾性等のダイナミックスとの関連について検討した。本共同研究の結果としてアイオノマーの特徴であるイオン会合体の重要な役割を完全に理解すると同時に材料科学的観点からアイオノマーの機能発現を制御する。さらに今後に向けて、ハイブリッド材料の設計指針の確立が可能となってきた。

研究成果

• [文献書誌] Y.Tsujita,N.Hayashi,Y.Yamamoto,H.Yoshimizu,T.Kinoshita,and S.Matsumoto: "SAXS study on ionic aggregates of styrene-isoprene-sulfonated isoprene terpolymer ionomer"Polymer Journal. (in press).
• [文献書誌] 林尚子,吉水広明,辻田義治,木下隆利: "スルホン化イソプレン-スチレン共重合体の高次構造"高分子学会予稿集. 48巻,5号. 895 (1999)
• [文献書誌] 杉浦寿史,吉水広明,辻田義治,木下隆利: "Cd塩エチレンアイオノマーの力学物性とイオン会合体"高分子学会予稿集. 48巻,5号. 903 (1999)
• [文献書誌] H.Sugiura,H.Yoshimizu,Y.Tsujita and T.Kinoshita,: "Structure and Properties of the Cd salt of Ethylene Ionomer"繊維学会予稿集. (in press).