2002 Fiscal Year Annual Research Report
高度にナノ構造を制御した有機-無機ハイブリッド材料の創成
Project/Area Number |
02J01969
|
Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
生越 友樹 京都大学, 工学研究科・高分子化学専攻, 特別研究員(DC1)
|
Keywords | 有機-無機ポリマーハイブリッド / ゾル-ゲル反応 / 有機ポリマー / シリカゲル / シクロデキストリン / 高分子相互侵入網目(IPN)構造 / 金属-ビピリジル錯体 / ポリロタキサン |
Research Abstract |
有機高分子-無機物間に水素結合などの相互作用を導入することにより、有機高分子と無機物をナノレベルで複合化した有機-無機ポリマーハイブリッドを得ることができる。しかしながら、有機高分子と無機物との間の相互作用が非常に弱い場合(一般的にポリスチレンやポリオレフィンのような疎水性高分子を用いた場合)、有機・無機自身の凝集が起こり、結果として有機高分子と無機物がナノレベルで複合化した材料を得ることは難しい。本研究は、疎水性高分子を用いた有機-無機ポリマーハイブリッドを得るための手法の開発を目的とする。第一に、有機ゲル化とゾル-ゲル反応による無機ゲルの形成を同時に行うことにより、有機ゲルと無機ゲルの絡み合いを利用し均一透明なハイブリッドを得ることに成功した。有機ゲルの合成には疎水性高分子であるポリスチレンに導入したビピリジル基と金属との錯体化を用いた。得られたハイブリッドは、有機ゲルと無機ゲルがお互いに共有結合はしていないが絡み合っている、いわゆるIPN(高分子相互侵入網目)構造を有し、通常の直鎖状高分子が分散した(semi-IPN)構造よりも優れた耐溶剤性を示した。第二に、疎水性高分子と強い包接錯体を形成するシクロデキストリンのホスト-ゲスト相互作用を用いて有機-無機ポリマーハイブリッドの合成を行った。ホストであるシクロデキストリンは外部に多くの水酸基を有しているために、有機-無機間に水素結合が生じ、容易に無機物とナノレベルで複合化することができる。そこでシクロデキストリンと疎水性高分子であるポリオレフィンとのロタキサンポリマーを用いることによって、均一透明な有機-無機ポリマーハイブリッドを得ることに成功した。シクロデキストリンがポリオレフィンと無機物間の相溶化剤的な役割を果たしていると考えられる。
|
Research Products
(4 results)
-
[Publications] 生越 友樹: "Synthesis of Organic-Inorganic Polymer Hybrids Having Interpenetrating Polymer Network Structure by Formation of Ruthenium-Bipyridyl Complex"Macromolecules. 35. 334 (2002)
-
[Publications] 生越 友樹: "Thermal and Solvent-Resistant Properties of Organic-Inorganic Polymer Hybrids Having Interpenetrating Polymer Network Structure by Formation of Metal-Bipyridyl Complex"Polym.J.. 35. 178 (2003)
-
[Publications] 生越 友樹: "Synthesis of Organic-Inorganic Polymer Hybrids by Means of Host-Guest Interaction Utilizing Cyclodextrin"Macromolecules. 36. 654 (2003)
-
[Publications] 生越 友樹: "有機・無機ハイブリッドと組織再生材料"谷原 正夫. 25 (2002)