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様々なイオンペアーをもつ高分子電解質を合成し、特に極性の低い媒質中で膨潤しうる親油性高分子電解質を合成し、それらが有機溶媒中や界面上でどの程度の高分子鎖のひろがりを持つかを様々な手段で明らかにする。そして、様々な媒質中(極性の高いものから低いものまで)でのイオン解離により膨潤する高分子電解質(親油性・親水性両方を含む)の分子設計指針を明らかにすることを目的とする。また、共通塩の効果や温度などの外部刺激による高分子電解質の収縮・膨潤などについても検討を行い、刺激応答材料としての基礎的な知見を得る。
特に、今年度はポリ(オクタデシルアクリレート)を主鎖とし、テトラフェニルホウ酸-第四級アンモニウム塩をイオン性官能基としたイオン性高分子の合成を行い、様々な有機溶媒中での高分子鎖のひろがりを検討した。希薄溶液での粘度測定やAFM観察、DOSY-NMRから、クロロホルムやTHF中では、この高分子が電解質として挙動することを明らかにした。この結果は、低極性溶媒中でイオン性官能基がイオン解離することにより、イオン性高分子が高分子電解質として挙動することを世界で始めて初めて実証したものである。
また、主鎖をポリスチレンとした同種のイオンをもつ高分子電解質ゲルの合成を行い、その膨潤特性を評価したところ、非常に多くの有機溶媒中で高い膨潤度を示すことが明らかになった。特に、ポリ(オクタデシルアクリレート)を主鎖とした高分子電解質ゲルと比較すると、低温においてもその膨潤度が低下しないことが明らかになり、低温で機能するアクチュエーターなどへの応用が期待できる。
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