2003 Fiscal Year Annual Research Report
リビングカチオン重合による刺激応答性ポリマーの合成と高感度・選択的な自己組織化
Project/Area Number |
03J04055
|
Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
杉原 伸治 大阪大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(PD)
|
Keywords | リビング重合 / カチオン重合 / 刺激応答性 / 自己組織化 / 物理ゲル / ブロックコポリマー / ランダムコポリマー / 感熱応答性 |
Research Abstract |
本年度は,以下の研究を行った。まず,刺激応答性セグメントを有するブロックコポリマー[2-ethoxyethyl vinyl ether(EOVE)と2-hydroxyethyl vinyl ether(HOVE)との共重合体)を合成し,その溶液の刺激応答物理ゲル化について検討した。典型的な例は,感熱応答性poly(EOVE)セグメント(ある温度以上で親水性から疎水性へと変化するセグメント)と親水性セグメントからなるジブロックコポリマー(EOVE_<200>-b-HOVE_<400>)である。この準濃厚水溶液は,低温では透明な低粘度溶液であったが,20℃で急激な粘度変化を示しゲル化した。この変化は可逆的かつ高感度であり,冷却すると元の透明な低粘度溶液に戻った。フリーズフラクチャTEM,小角中性子散乱等の結果から,T_<PS>を境に約20nmのpoly(EOVE)コアを持つ球状ミセルを形成し,それらのパッキング(超格子の形成)または相互作用により物理ゲル化する事がわかった.またこの結果をもとに,様々な性質のセグメントを組み合わせてブロックコポリマーを合成することで,種々のパターンで物理ゲル化させることができた。 上記で使用した感熱応答性ポリマーpoly(EOVE)等の場合,側鎖に親水・疎水部を有するのに対し,これらの官能基の位置を変えたポリアルキルアルコール類も,最適なアルキル鎖長でのみ感熱応答性を示すことがわかった。そこで,より一般的にするため,"配列制御"をキーワードに種々のコポリマーを分子設計し,親水性モノマー(HOVE)と疎水性モノマー(isobutyl vinyl ether, IBVE)のランダムコポリマーを合成した。ランダム性に注意して合成したpoly(IBVE-ran-HOVE)水溶液は,予想通りある組成領域で感熱応答性を示した。これに対し別途合成した組成分布の偏ったコポリマー水溶液は,ブロックやランダムコポリマーと同じ組成比にもかかわらず,熱に対する応答はブロードな変化を示し,降温過程では,大きなヒステリシスを示した。この結果,共重合体のシークエンス分布と感熱応答挙動の関係が示され,様々なポリマーの感熱応答挙動のモデルを構築することができた。
|
Research Products
(5 results)
-
[Publications] S.Sugihara et al.: "Thermo-Sensitive Polyalcohols : Synthesis via Living Cationic Polymerization of Vinyl Ethers with a Silyloxy Group"Journal of Polymer Science Part A : Polymer Chemistry. 41・21. 3300-3312 (2003)
-
[Publications] S.Okabe, S.Sugihara et al.: "Heat-Induced Self-Assembling of Thermosensitive Block Copolymer. Rheology and Dynamic Light Scattering Study"Macromolecules. 36・11. 4099-4106 (2003)
-
[Publications] M.Ishida, H.Sakai, S.Sugihara et al.: "Controlled Release of Vitamin E from Thermo-Responsive Polymeric Physico-Gel"Chemical & Pharmaceutical Bulletin. 51・11. 1348-1349 (2003)
-
[Publications] S.Sugihara et al.: "Stimuli-Responsive Block Copolymers by Living Cationic Polymerization : Precision Synthesis and Highly Sensitive Physical Gelation"Macromolecules. 37・2. 336-343 (2004)
-
[Publications] S.Sugihara et al.: "Thermo-Sensitive Random Copolymers of Hydrophilic and Hydrophobic Monomers by Living Cationic Copolymerization"Macromolecules. 37・5. 1711-1719 (2004)