結晶性グラフト共重合体の高次構造形成に関する研究

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非晶性の主鎖に結晶性の側鎖が結合したグラフト共重合体が形成する高次構造について検討した。主鎖と側鎖の相溶性が比較的良い系として、主鎖と側鎖が各々ポリメチルアクリレート(PMAc)、ポリエチレングリコール(PEG)から成るPMAc-g-PEGを、相溶性の悪い系としてポリヘキシルメタクリレート(PHMA)とPEGから成るPHMA-g-PEGをそれぞれ調製した。側鎖PEGの重量分率xがほぼ等しいPMAc-g-PEGとPHMA-g-PEGについて、側鎖結晶の熱的性質と高次構造を比較し、以下の結果を得た。(1)xが0.7以上では、隣接側鎖間の主鎖分子量が小さいために主鎖と側鎖の相溶性の影響は小さい。(2)x〜0.6のPHMA-g-PEGでは、側鎖溶融時に主鎖と側鎖とが各々凝集したミクロドメイン構造を形成するが、側鎖の結晶化に伴って溶融時の構造が消失し、PMAc-g-PEGと同様の結晶-非結晶繰返しラメラ構造を形成する。(3)x〜0.5のPHMA-g-PEGでは、側鎖PEGは溶融時の高次構造を保持したままミクロドメイン内で結晶化し、最終高次構造はPMAc-g-PEGとは異なる。(4)xが0.4以下では、両系とも溶融時のミクロドメイン構造は確認されず、再び主鎖と側鎖の相溶性の影響は見られなくなる。以上の結果から、主鎖と側鎖の相溶性は溶融時の高次構造のみならず、結晶化後に形成される高次構造に影響を及ぼしていることがわかった。さらに、主鎖の全ての繰返し単位にPEG側鎖が結合しているポリマクロモノマー型グラフト共重合体では、主鎖構造がポリスチレンであるか或はポリメタクリル酸エステルであるかは、側鎖の結晶化挙動にはほとんど影響しないことがわかった。