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2013 年度 実績報告書

新規温度応答性材料の精密合成:イミダゾリウム塩を用いた分子設計

研究課題

研究課題/領域番号 13J01806
研究機関大阪大学

研究代表者

吉満 隼人  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

キーワードブロックコポリマー / UCST / LCST / 光散乱 / イオン液体 / カチオン重合
研究概要

本年度は1. 水中において高温で不溶となるLCST型セグメントと、イミダゾリウム塩型側鎖を有し低温で不溶となるUCST型セグメントからなるブロックコポリマーの自己組織化挙動を光散乱測定により明らかにし、2. 有機溶媒/イオン液体分散系でのカチオン重合のモデル反応として、イオン液体中でのカチオン重合を検討した。1では、まず動的光散乱測定によりブロックコポリマーの流体力学的半径を求めたところ、低温では55㎚、高温では32㎚の集合体が形成されていることがわかった。また、静的光散乱測定により求めた回転半径と比較したところ、低温ではミセルが形成されており、高温ではベシクルが形成されていることが示唆された。また、2では、イミダゾリウム塩型イオン液体中、種々の金属塩化物を触媒としてイソブチルビニルエーテルを重合した。生長末端カチオンの安定化に有効であるとされる添加塩基、触媒として四塩化チタンを用いたところ、ヘキサフルオロリン酸アニオン、N-ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドを対アニオンとして有するイオン液体中では、数平均分子量は計算値より低いものの、分子量分布の狭いポリマーが得られた。カチオン重合に使用される溶媒としては比較的極性の高いジクロロメタン中での重合速度と比較したところ、イオン液体中では重合が大幅に加速されていることがわかった。
このように本年度は、温度応答性ポリマーの自己組織化挙動を検討するには必要不可欠である、集合体の形態やサイズ、またモデル反応として期待されたイオン液体中でのカチオン重合が制御されることを明らかとしており、得られた成果は非常に重要である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の研究計画の通り、ブロックコポリマーの形成する集合体のサイズや形態を測定し、またイオン液体中でのカチオン重合も、得られたポリマーの分子量は計算値に届かないものの狭い分子量分布を有しており、おおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

合成したブロックコポリマーが自己組織化し集合体を形成することが明らかとなったので、今後はそれぞれの温度で形成する集合体の性質を検討していく。また、イオン液体中でのカチオン重合の更なる制御に向けて、分子量の低下の原因を探り解決する。さらに、対アニオンの性質が重合挙動に与える影響についても検討していく。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] Controlled Cationic Polymerization of Vinyl Ethers in Ionic Liquids2013

    • 著者名/発表者名
      吉満 隼人
    • 学会等名
      The 13th Pacific Polymer Conference
    • 発表場所
      Grand Hi-Lai Arena (台湾)
    • 年月日
      2013-11-19
  • [学会発表] Controlled Cationic Polymerization of Vinyl Ethers in Imidazolium-Type Ionic Liquids : Highly Polar but Appropriate Media to Polymerization Control2013

    • 著者名/発表者名
      吉満 隼人
    • 学会等名
      IUPAC International Symposium on Ionic Polyme rization 2013
    • 発表場所
      淡路夢舞台(兵庫県)
    • 年月日
      2013-09-25
  • [学会発表] イオン液体を溶媒として用いたビニルエーテル類の制御カチオン重合2013

    • 著者名/発表者名
      吉満 隼人
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県)
    • 年月日
      2013-09-13
  • [学会発表] イオン液体中でのビニルエーテル類の制御カチオン重合2013

    • 著者名/発表者名
      吉満 隼人
    • 学会等名
      第62回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2013-05-30

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公開日: 2015-07-15  

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