水素結合を駆動力とするネットワーク形成を示すオリゴアラニン鎖を導入したポリブタジエンマルチブロックポリマーの合成と性質

抄録

自然界に存在する生体高分子では分子内・分子間水素結合を巧みに利用することで優れた特性を示すことが知られている。本研究ではアミン変性ポリブタジエンを重合開始剤として，L-アラニンのNα-フェノキシカルボニル誘導体を用いた連鎖重縮合によりオリゴアラニン鎖を導入したポリブタジエンの合成を検討した。アミン変性ポリブタジエンとNα-フェノキシカルボニル誘導体を任意の割合で混合し加熱（60 ℃）することにより，フェノールと二酸化炭素の脱離を伴った重合反応が進行しオリゴアラニン鎖が導入されたブロックコポリマーが得られた。これらはポリブタジエン鎖がソフトセグメントとして働き, 一方オリゴアラニン鎖はポリマー鎖間の水素結合により物理的に架橋することにより，ハードセグメントとして機能することで柔軟性と透明性の高いフィルムが得られる。さらに，これらにヘキサメチレンジイソシアナートを用いた反応によりマルチブロックコポリマーを合成したところ，その力学強度が大きく向上することが明らかとなり，ポリブタジエン鎖およびオリゴアラニン鎖の重合度に依存して力学的性質が変化させることが可能であった（引張り強度：4.7 ～9.8 MPa，破断伸び：200 ～500％）。