ポリマーブレンド中での長距離秩序性を持つ結晶化-誘起ナノ構造

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本研究の目的は結晶性ポリマー/非晶性ポリマーブレンドの融解状態からの結晶性ポリマー成分のエピタキシャル結晶化を利用して、長距離にわたり均一なパターンが規則的に配置した長距離秩序を持つナノ構造パターンを形成させる方法を確立することである。昨年度までの研究の結果に基づいて選択したポリ(L-ラクチド)、ポリ(コハク酸ブチレン)、ポリ(3-ヒドロキシプロピオン酸)、ポリ(3-ヒドロキシ酪酸),ポリ(アジピン酸ブチレン)(PBA)などの脂肪族ポリエステルと、これらの間のブレンドについて結晶化挙動とブレンド相溶性、これらの脂肪族ポリエステルと有機溶媒のブレンドの共融的結晶化、さらには有機溶媒上でのこれら脂肪族ポリエステル及びこれらの間のブレンドの指向的エピタキシャル結晶化挙動を、示差走査熱量計、X線回折法、赤外分光法、原子間力顕微鏡などを用いて解析した。検討した種々のポリマー/有機溶媒系のなかで、PBAとトリオキサンの間の相互作用が最強であり、この系からのエピタキシャル結晶化により良く構造化したエッジ-オン型ラメラ構造を形成させることに成功した。この構造はPBAにポリビニルフェノールなどの他のポリマーを添加したブレンドでも観察された。ブレンド組成を変えることによりPBAラメラ間の間隔を調整できることを明らかにした。有機溶媒を担体として、相溶性ポリマーブレンドのエピタキシャル結晶化を行なうことにより、長距離にわたり均一な、ナノメートルサイズの機能性パターンを作成することができた。