イオン液体の固体化を利用した新規高分子微粒子創製法の確立とその応用

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本研究は，新規な機能性材料として期待されているイオン液体ポリマー(PIL)の微粒子化及び複合化に関する基礎的知見の獲得を目指している。本年度は，還元型酸化グラフェン(rGO)を含有した汎用高分子微粒子の合成に関する検討を行った。rGOは機能性材料として期待されるグラフェンの代替材料であり，汎用高分子との複合化により更なる機能性微粒子の創製が期待できる。具体的には，rGOとイミダゾリウム系PIL間に働くπ電子相互作用を利用することで，汎用モノマー中にrGOを分散させる。その後，得られたrGOモノマー分散液を乳化剤水溶液中に添加し，超音波により分散滴を作製し，ミニエマルション重合によりrGO含有高分子微粒子の合成を行った。PILホモポリマーを用いた際，モノマーへの溶解性が低いためにrGO分散液を得られなかった。そこで，モノマーへの溶解性向上のためポリメタクリル酸メチル(PMMA)とのランダム共重合体を用いたところ， rGOはモノマー中に分散したものの，分散安定性に乏しかったため，rGOが粒子外にて析出した様子が観察された。モノマー滴内へのrGOの分散性をより向上させるために，両ポリマー成分を明確に区別したブロックポリマーを用い，同様の検討を行った。その結果，rGOは汎用モノマー中に長時間安定して分散し，そのミニエマルション重合を行ったところ，重合後には，エマルションは灰色を呈しており，100 nm程度の真球状粒子が得られた。さらに，粒子内におけるrGOの含有を確認するため，得られた粒子のアセトン処理前後のDLS測定を行ったところ，エマルションのピークが30 nm程度のピークに移動し，粒子内でのrGOの含有を示唆する結果が得られ，PILを有するブロックポリマーをrGOの分散安定剤として利用することで，rGO含有高分子微粒子の合成に成功した。