Polymerization induced vitrification and heterogeneity

蒸発または化学反応による高分子溶液の濃度変化は様々な現象でおこっており、その重要性が知られている。しかしながら、実験の困難さから研究例は限られる。濃度変化によるガラス化では必然的に速いダイナミクスと遅いダイナミクスが存在し、条件によっては相分離がおこることが指摘されている。最近申請者はメタクリル酸メチルのバルク重合中に重合誘起相分離が起こることを発見した。この相分離が起こるタイミングは、トロムスドルフ効果と呼ばれる重合中の急激な反応加速と同じであることが明らかになった。本研究では、化学反応により高分子溶液のガラス化をひきおこし、マクロスケールでの相分離も含めた幅広い長さスケールでの不均一性に着目して解析する。濃度変化によるガラス化の特性を明らかにし、化学反応プロセスおよび得られるガラスの物性を制御する指針を見出すことを本研究の目的とした。本年度の研究では、まずメタクリル酸メチルですでに得られていた実験結果を他のモノマー系でも同様に議論できるかを調べた。エステル部位の異なるメタクリル酸エチルおよびメタクリル酸ブチルのバルク重合挙動を調べ、メタクリル酸メチルの場合との比較を行った。概ね実験データは各ポリマーのガラス転移温度によって整理することができ、トロムスドルフ効果とガラス転移現象の関係性がより強く示唆された。研究結果はPolymer Journal誌に掲載された。マクロスケールでの物性変化の一例として、重合誘起相分離によるミクロ構造形成と濡れ性の変化について調べた。ポリエチレングリコール存在下でメタクリル酸メチルを重合すると構造が形成され、初期条件によって構造が系統的に変化することを見出した。形成した構造によって濡れ性の制御を行った。成果はACS Omega誌で発表した。

蒸発または化学反応による高分子溶液の濃度変化は様々な現象でおこっており、その重要性が知られている。しかしながら、実験の困難さから研究例は限られる。濃度変化によるガラス化では必然的に速いダイナミクスと遅いダイナミクスが存在し、条件によっては相分離がおこることが指摘されている。最近申請者はメタクリル酸メチルのバルク重合中に重合誘起相分離が起こることを発見した。この相分離が起こるタイミングは、トロムスドルフ効果と呼ばれる重合中の急激な反応加速と同じであることが明らかになった。本研究では、化学反応により高分子溶液のガラス化をひきおこし、マクロスケールでの相分離も含めた幅広い長さスケールでの不均一性に着目して解析する。濃度変化によるガラス化の特性を明らかにし、化学反応プロセスおよび得られるガラスの物性を制御する指針を見出すことを本研究の目的とした。本年度の研究では、まずメタクリル酸メチルですでに得られていた実験結果を他のモノマー系でも同様に議論できるかを調べた。エステル部位の異なるメタクリル酸エチルおよびメタクリル酸ブチルのバルク重合挙動を調べ、メタクリル酸メチルの場合との比較を行った。概ね実験データは各ポリマーのガラス転移温度によって整理することができ、トロムスドルフ効果とガラス転移現象の関係性がより強く示唆された。研究結果はPolymer Journal誌に掲載された。マクロスケールでの物性変化の一例として、重合誘起相分離によるミクロ構造形成と濡れ性の変化について調べた。ポリエチレングリコール存在下でメタクリル酸メチルを重合すると構造が形成され、初期条件によって構造が系統的に変化することを見出した。形成した構造によって濡れ性の制御を行った。成果はACS Omega誌で発表した。