下部臨界共溶温度を有する高分子存在下におけるアクリルアミド類の特異的重合反応系

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550841
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 山下 那都樹 近畿大学, 理工学部, 教授 (50088407)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石船 学 近畿大学, 理工学部, 講師 (40268462)
• Keywords: ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド / 下部臨界共溶温度 / アクリルアミド / 水溶媒系 / ラジカル重合 / 共重合 / マトリックス重合

Research Abstract

前年度までに、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAAm)の水溶液中、下部臨界共溶温度(LCST)付近で、アクリルアミドモノマー(AAm)の重合反応が、特に重合開始剤を添加することなく進行することを明らかにし、その再現性についても十分な確認を行った。PNIPAAmの重水中でのNMR観察(本年度研究実施計画(1))により、LCST付近で水分子を巻き込んだPNIPAAmのマトリックス構造が形成されていることが明らかとなり、その知見を基礎として、AAm以外のビニルモノマーの濃縮効果について検討を行った。その結果、メタクリル酸メチル(MMA)の場合、MMAとPNIPAAmとの水素結合に基づくと考えられる相互作用により、LCSTとは別のポリマー凝集効果が観察された。そこで、AAmとの共重合を実際に試した結果(実施計画(2))、AAmの単独重合と同様、特に重合開始剤を添加することなく重合が進行し、温度効果についても、LSCTとの相関が明らかに認められた。モノマーを分散させるための超音波照射につても検討したが、特に顕著な効果は認められなかった。生成ポリマーの各種溶媒に対する溶解性、GPC測定の結果から(実施計画(3))、共重合体の生成を確認し、NMR測定により、共重合体組成を確認した結果、モノマーの添加量に比して、共重合体中のMMAユニットの含有率が高くなる傾向が認められた。水溶媒中にもかかわらず、水に難溶性のMMAの含有率が高いことは、PNIPAAmマトリックス中でのモノマーの濃縮効果を強く示唆している。さらに、水に対する溶解性をほとんど示さないスチレン(St)との共重合についても同様の検討を行った結果、同じく重合反応が進行し、共重合体が生成することが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] 石船 学: "Electroreductive Synthesis and Caracterization of Polycarbosilanes Containing Oligosilane Units"J. Macromol. Sci., Part A-Pure and Appl. Chem. A41・4. 375-388 (2004)
• [Publications] 石船 学: "Electroreduction of Aliphatic Esters by Using Alkali Metal Ion-Crown Ether Complexes as Mediators"Electrochimica Acta. 48・13. 1879-1884 (2003)