デンドリマーを含む高分子複合系の分子設計と構造解析

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本研究では、2成分相互侵入高分子網目(IPNs)の合成過程の最中に生成しつつある相分離構造を利用して、デンドリマーを分散し、デンドリマーの連続相を有する高分子分子複合材料をデザインした。そのため、ポリアミドアミンのデンドリマー(PAMAM-G5)を2-hydroxyethyl methacrylate(HEMA)およびpoly(ethyl methacrylate)(PEMA)の混合系に分散させ、PEMA鎖上にラベルしたけい皮酸の光二量化反応と溶媒成分であるHEMAモノマーの光重合・架橋によって、poly(cross-ethyl methacrylate)-inter-poly(cross-2-hydroxy ethyl methacrylate)のIPNsを作製した。PEMAネットワークはけい皮酸の二量化反応、またPHEMAはEthyleneglycol dimethacrylate(EGDMA)の反応によってネットワークが形成される。反応誘起相分離によって、デンドリマー(PAMAM-G5)の連続相の作製を試みた。得られた相分離構造をレーザ共焦点顕微鏡下でin situ計測を行った。また、3成分の構造を識別するために、デンドリマー(PAMAM-G5)成分をイメージングするために蛍光性分子Fluoresceinを包接させた。また、PEMAの成分をイメージングするために、Rhodamine Bを共有結合でPEMA成分と共重合を行った。このようにして、混合系の三つの成分を別々にイメージングすることができた。この3成分混合系を共焦点顕微鏡下で光照射しながら、形成された相分離構造を計測・解析した。結果として、デンドリマー(PAMAM-G5)がPEMA-rich相と親和性がよく、その中で均一分散することがわかった。さらに、照射光強度や光架橋剤濃度、混合分率を変化させながら、PEMA成分の連続相を作製する条件を確保した。このようにデンドリマーと高分子混合系との溶解性および相分離を巧みに利用することにより、高分子中でデンドリマーの連続相を作製できた。今後、その物性について検討する予定。