未踏超重力場での共重合による分子傾斜材料の創制

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本研究は未踏の極限環境下、すなわち100万Gレベルの超重力場下において共重合反応を行い、重力場特有の1次元的な外力により成長分子の沈降現象を誘起させ、この非平衡状態を利用して、分子レベルで組成や物性が連続的に変化した高分子傾斜材料の創成法の開発を行うことを目的とした。'1.100万Gレベルでの単独重合反応モノマーとしてメチルメタクリレート、ハロゲン化スチレン(p-クロロスチレン,p-プロモスチレン)、開始材にBPOを用いて、1Gおよび73万Gの重力条件下で塊状重合を行なった。遠心終了後作製したポリマーを精製し、遠心試料および比較試料をNMR法によりポリマーの立体規則性を調査した結果、どちらのモノマーを用いた場合においても、73万G条件下で作製した試料において、比較試料よりmmトリアッド構造が増加していることが確認された。これは偏りを持った側鎖が重力方向に配向しながらラジカル重合が進行したためにmmトリアッド構造が増加(イソタクチック性が増加)したためと考えられる。2.100万Gレベルでの共重合反応比重の異なる二種類のモノマーを1:1のモル比で混合し、開始材にBPOを用いて80万Gの重力条件下で共重合を行なった。遠心終了後得られた試料を重力方向と平行に切断し、断面をEPMAを用いて組成分布を調査し、さらに得られた試料を重力方向に対して5分割し、NMRをもちいて共重合組成を調査した結果、ハロゲン化スチレン(特にp-プロモスチレン)と2-エチルヘキシルメタクリレートの組み合わせにおいて、80万G条件下で作製した試料において重力方向にハロゲン化スチレンが連続的に増加していることが確認された。これは二成分間の比重の差が大きいことと、反応性比が高いため、より比重が重く、反応性比も高いハロゲン化スチレンが重力方向に引かれ重合が進行したためと考えられる。