表面相互作用とマクロ相分離のカップリングによる高分子材料のリサイクル

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研究実績は以下のとおり.高分子二成分混合系において、より純粋な成分へより高速に分離させることによるリサイクル技術の開発を目的とした。本研究では、特に、表面への構成高分子の選択的な吸着(濡れ)と相分離過程の競合現象に注目した。研究計画に従い、ポリスチレン(PS)/ポリビニルエチルエーテル(PVME)高分子混合系試料を挟む裏面としてのガラスの性質を親水性・疎水性と極端に変化させ、その相分離過程を共焦点レーザスキャン顕微鏡(LSCM)を用いて三次元観察した。親水性ガラスにはPVMEの"濡れ層"が形成されることが知られており、LSCMにより得られた三次元像から、PVMEの濡れ層が時間とともに厚みを増していく様子が観察された。他方、撥水性ガラスを用いた場合、PSが濡れ層を形成することを期待したが、PVMEの吸着がなお優勢であり、親水性ガラスに比べて表面でのPSの体積分率が多いという程度にとどまった。しかし、それでも、両者を比較すると、相分離過程における流体力学的相互作用の効果の違い、形成される相分離構造の大きさ・形態の著しい深さ依存性などがが見られた。将来的には、ガラス表面にPSで修飾したようなPSがなじみやすいガラスでの比較実験が望まれる。リサイクルの観点からは、構成高分子の片方が表面に完全に吸着するようなstrong Wettingの状態の方が純粋成分への分離が容易であることが分かった。