| 研究概要 |
鎖末端や鎖中央部にCOOH基を導入したポリスチレンや中心部にCOOH基を導入した3本鎖スターポリスチレンと、鎖末端に芳香族や脂肪族3級アミノ基を導入したポリ(フェニルビニルスルホキシド)(PPVS)を溶液中で反応させることで、イオン結合を経由したブロック共重合体や3本腕、4本腕の非対称星型ポリマーが定量的に合成出来ることを見出した。脂肪族アミノ基を導入したPPVSは、どのカルボキシル化ポリスチレンとも定量的に反応して目的のブロック共重合体や星型ポリマーが得られるが、芳香族アミノ基を導入したPPVSでは、条件によっては50%程度の収率となり、生成反応に塩基性が大きな影響を与えていることがわかった。また比較のために、共有結合によるブロック共重合体や非対称星型ポリマーも合わせて合成した。得られたブロック共重合体や非対称星型ポリマーをスピンキャストによりフィルムにした後、150℃で数時間加熱処理を行うことで、それらのPPVSセグメントを導電性ポリアセチレン(PA)に定量的に変換させる。ここで合成した導電性PAセグメントを有する星型ポリマーは、現在まで合成例がなく世界で初めてである。この処理により、PAセグメント含有の異方性を有する導電性フィルムが調整されたことになる。
このようにして得られた導電性PAを有するフィルム中では、PAとポリスチレンセグメントが分子レベルで相分離を引き起こし、フィルム全体にわたりナノオーダの規則正しい周期性のあるラメラ(層)や球状の超構造をとることを、X線解析、TEM,SEM,さらにAFM観察より見出した。さらに周期幅や球径はPAセグメントの分子量で制御出来ることを明らかにした。現在イオン結合の特性を生かし、pHによりイオン解離させ、さらにテトラヒドロフランでポリスチレン部分を溶解除去することで、PAセグメントのみで構成された導電性ナノシート、ナノ球の取り出しを試みたが、洗浄が困難で完全にポリスチレンを除去出来ず、現在最適条件を検討中である。AFMにより目的の導電性ナノ物質が生成していることは確かめてある。
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