研究内容

界面の設計・および制御に基づく新規機能性高分子材料の創製

異種相と接する“界面”の存在は合成から機能までの多岐に渡り大きな影響をおよぼすため、その設計・制御が極めて重要となります。私達の研究グループでは、精密重合法を基盤として新規高分子材料の開発、放射光を利用した材料の構造解析を行いながら、材料の構造と物性との相関の解明を目指す研究を推進しています。

1. 立体規則性を精密に制御したポリマーブラシの開発

ポリマーブラシは高分子の片側末端が基材に対して固定された機能性材料であり、高分子の一次構造に起因する優れた機能を基材に対して恒久的に付与することが可能になります。しかしながら、従来のポリマーブラシでは分子鎖が密に凝集するため、機能性分子をポリマーブラシ表面から基材方向に向けて導入することは困難を極めます。我々は表面開始リビングアニオン重合法を利用することで、立体規則性を精密に制御したポリメタクリル酸メチル(PMMA)ブラシの開発を行いました。PMMAブラシは螺旋構造を形成し、その内部にフラーレンを内包することを見出しました。

2. 新規リビングアニオン重合反応の探索

リビングアニオン重合法は高分子の分子量・分子量分布、立体規則性の精密な制御を可能にする重合法として知られています。リビングアニオン重合法の課題として、重合反応に用いることのできるモノマーに制限があることが挙げられます。我々はイオン液体を利用することで、イオン性モノマーのアニオン重合が可能になることを見出しました。今後も、アニオン重合に展開できるモノマーの幅を広げる研究を推進していきます。

3. 有機―無機ハイブリッド高分子を鋳型とする新規機能性材料の開発

一般的に無機化合物は有機化合物と比較して著しく耐熱性が高いことが受け入れられています。ポリへドラルオリゴメリックシルセスキオキサン(POSS)を側鎖基として有する新規高分子を調製し、この高分子に対して少量のキラル分子を添加することで、一方巻に制御された螺旋構造が形成されることが振動偏光円二色性(VCD)測定の結果より明らかになりました。また、この螺旋構造は高分子を焼成した後も保持されます。POSSを含有する高分子を利用することで、光学活性を有するシリカが得られることを見出しました。

pagetop