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(1)自己組織化ロタキサン型単分子の作製
長鎖アルカンチオール基をもつ電気化学活性なビオロゲンを軸分子、α-シクロデキストリンを環状分子とするロタキサン型単分子膜の作製が、電位掃引法を利用することで簡便に作製できることを見いだした。
従来の浸積法では、チオール基をもつビオロゲン軸分子の金基板上への吸着を、金基板上に物理吸着したα-シクロデキストリン(ロタキサン形成のため過剰に添加)が阻害するため、ロタキサン型単分子膜を作製することが困難であった。これに対し、電位掃引法を利用することで、α-シクロデキストリンの金基板上への物理吸着の抑制が可能となり、結果としてロタキサン型単分子膜が簡便に作製できることが分かった。
(2)ロタキサン構造を導入したポリウレタンの合成と力学物性評価
ロタキサンの環分子は軸分子上を回転したり並進したりできる。ところで、ポリウレタンの優れたゴム物性は、ハードセグメント部の水素結合とポリオールからなる柔軟なソフトセグメント部にある。この内、ハードセグメント部を組織化したロタキサン構造で置換すれば、ロタキサン構造に基づく特異な物性がポリウレタンに導入でき、ポリウレタンの実用的応用範囲がさらに大きく広がると考えられる。そこで、ビスクラウン架橋を導入した新規ロタキサン型ポリウレタンを合成し、その物性評価について検討した。
結果として、ビスクラウン架橋が水素結合より強固な架橋を形成するため、熱安定性が向上することが分かった。また、伸張率もビスクラウン架橋がないポリウレタンに比べ約10倍に増加した。
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