相分離を利用した大きさの揃った新規機能性複合高分子微粒子の設計

1 単分散タマネギ状多層構造粒子の層厚み制御ポリスチレン(PS),ポリメタクリル酸メチル(PMMA),PS-PMMAブロックコポリマー(PS-b-PMMA)がトルエンに溶解したポリマー溶液をSPG膜乳化法によりSDS水溶液中に分散させ,大きさの揃った懸濁滴を作製した。室温にて懸濁滴からトルエンを徐放させることで単分散なタマネギ状多層構造粒子を作製した。PS-b-PMMAの分子量によって得られる多層粒子の層厚みは変化し,分子量が増加するに伴って増加した。粒子断面を示した超薄切片によるTEM写真から見積もった層厚みは,PS-b-PMMAの分子量の2/3乗に比例し,ポリマーブレンドフィルムにおいて予測されている理論値とよく一致した。また多層粒子の層厚みはホモポリマーの組成によっても増加し,低分子量ホモポリマーを用いた場合は,ホモポリマーの-1/3乗に比例して増加した。これはホモポリマーがタマネギ状多層構造中に均一に分布していることを示す結果である。2 タマネギ状多層構造粒子を用いたポリマーブレンドフィルムの作製1で得られた多層粒子を遠心沈降させた後,媒体である水を蒸発させ,残存した乾燥粒子を所定時間熱処理行うことにより,ポリマーブレンドフィルムを作製した。熱処理時間及び温度によって得られるフィルムのモルフォロジィは変化し,ある特定の条件下においては,従来では得ることができなかった多層粒子が均一に配列したモルフォロジィを有するポリマーブレンドフィルムが形成した。その層厚みに関しても,ポリマーの分子量及び組成によって制御可能であることが明らかとなった。

1 単分散タマネギ状多層構造粒子の層厚み制御ポリスチレン(PS),ポリメタクリル酸メチル(PMMA),PS-PMMAブロックコポリマー(PS-b-PMMA)がトルエンに溶解したポリマー溶液をSPG膜乳化法によりSDS水溶液中に分散させ,大きさの揃った懸濁滴を作製した。室温にて懸濁滴からトルエンを徐放させることで単分散なタマネギ状多層構造粒子を作製した。PS-b-PMMAの分子量によって得られる多層粒子の層厚みは変化し,分子量が増加するに伴って増加した。粒子断面を示した超薄切片によるTEM写真から見積もった層厚みは,PS-b-PMMAの分子量の2/3乗に比例し,ポリマーブレンドフィルムにおいて予測されている理論値とよく一致した。また多層粒子の層厚みはホモポリマーの組成によっても増加し,低分子量ホモポリマーを用いた場合は,ホモポリマーの-1/3乗に比例して増加した。これはホモポリマーがタマネギ状多層構造中に均一に分布していることを示す結果である。2 タマネギ状多層構造粒子を用いたポリマーブレンドフィルムの作製1で得られた多層粒子を遠心沈降させた後,媒体である水を蒸発させ,残存した乾燥粒子を所定時間熱処理行うことにより,ポリマーブレンドフィルムを作製した。熱処理時間及び温度によって得られるフィルムのモルフォロジィは変化し,ある特定の条件下においては,従来では得ることができなかった多層粒子が均一に配列したモルフォロジィを有するポリマーブレンドフィルムが形成した。その層厚みに関しても,ポリマーの分子量及び組成によって制御可能であることが明らかとなった。