高分子論文集
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67 巻, 9 号
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総説
  • 宇山 浩
    原稿種別: 総説
    2010 年 67 巻 9 号 p. 489-496
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/09/24
    ジャーナル フリー
    貫通した孔と骨格(材料部分)から構成され,網目状の共連続構造をもつ一体型の多孔体(モノリス)は高い通気性・通液性,高強度,高比表面積,軽量といった特性を示すため,次世代型多孔材料として注目されている.本稿では高分子モノリスの作製方法と用途展開について概説する.モノリスは低分子モノマーから作製する方法と高分子から作製する方法があり,前者には重合ゲル化過程と相分離スピードを同時かつ自在にコントロールできる技術が求められ,主に分析用途で研究が展開されてきた.最近,相分離を利用して高分子溶液からモノリスを作製する技術が開発され,高分子モノリスの適用範囲が大きく拡張した.バイオマスプラスチックのモノリス化や電池材料として有力な炭素モノリスが開発された.また,相分離を利用するモノリス作製技術が高分子表面の新しいナノ加工技術に展開された.
一般論文
  • 津田 祥平, 大山 俊幸, 高橋 昭雄, 岡部 義昭, 香川 博之, 山田 真治, 岡部 洋治
    原稿種別: 一般論文
    2010 年 67 巻 9 号 p. 497-505
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/09/24
    ジャーナル フリー
    相分離変換システム法により,天然リグニンから精密な分子設計のもとに誘導されるリグニン系新素材であるバイオマス由来リグノフェノールのエポキシ樹脂への適用可能性を検討した.リグノフェノールのエポキシ化は,エピクロロヒドリン,テトラブチルアンモニウムブロミド(TBAB),NaOH による二段階エポキシ化反応にて行った.塩酸ジオキサン法により得られたエポキシ化リグノフェノールのエポキシ当量は 230~250 g/eq となり,また汎用の有機溶媒への優れた溶解性を示した.エポキシ樹脂としてエポキシ化リグノフェノール(ELP)と,石油由来のビスフェノール A ジグリシジルエーテル(DGEBA)または(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチル-3′,4′-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート(ECEC)との混合樹脂,硬化剤としてリグノフェノール(LP),硬化促進剤として 1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール(2E4MZ-CN)を用いて硬化物を作製した.エポキシ樹脂中 30 wt%の ECEC を混合した硬化物 ELCL(70)でガラス転移温度(Tg)が 219℃ を示した.これは,石油由来のフェノールノボラック(PN)を硬化剤とし,DGEBA をエポキシ樹脂として利用した汎用のエポキシ樹脂硬化物(Control)より 85℃ 高い値であった.さらに,エポキシ樹脂中 60 wt%の DGEBA を混合し,化学的耐熱性の向上を狙った硬化物 ELBL(40)では,200℃ に近い Tg を示すとともに,10%熱重量減少温度が 379℃ と熱的に安定であった.硬化物の IR 測定において,910 cm-1 のエポキシ基由来の吸収帯が消失していることから,LP のヒドロキシル基が ELP のエポキシ基と十分に反応していることが示唆された.また硬化物の動的粘弾性試験(DVA)から,Control と比較して,室温での貯蔵弾性率の上昇,および架橋密度の上昇が観察された.以上の結果より,LP は樹脂硬化物の主剤となるエポキシ樹脂として適用可能であり,最大で 82 wt%のリグノフェノールを含むエポキシ樹脂硬化物が作製できることが示された.
  • 山本 雅史, 加藤 大輝, 河野 昭彦, 堀邊 英夫
    原稿種別: 一般論文
    2010 年 67 巻 9 号 p. 506-510
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/09/24
    ジャーナル フリー
    電子デバイスの製造工程においては,ハーフトーンマスク(HTM)を使用し,異なる膜厚のレジストパターンを一度に作製することで工程数の削減が行われている.ただし,HTM を使用する場合,感度曲線の急峻な部分でレジストを露光するため,数 10%のレジスト残膜厚を安定して得ることが困難である.そこで,筆者らは,以前感度の異なる 2 種類のレジスト間に水溶性の中間層を挟んだ三層塗布構造にすることにより,下層レジストのみを残存させ安定して数 10%の膜厚を得ることに成功した.しかしながら,三層塗布では 3 回塗布を行うことになり,工程数の削減に十分な効果が期待できない.本研究では,アルカリ現像可能な化学構造の異なる 2 種類の i 線用レジスト(親水性の水溶性ネガ型レジストと疎水性の化学増幅ネガ型レジスト)を用いてレジストどうしでミキシングが起こらない二層塗布を実現し,新たな HTM 用二層レジスト技術を開発した.
  • 真鍋 礼男, 南 博昭, 石川 正尚, 吉田 博久
    原稿種別: 一般論文
    2010 年 67 巻 9 号 p. 511-515
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/09/24
    ジャーナル フリー
    結晶性樹脂成形品の熱履歴を見積もる簡便な方法を提案した.材料の受けた熱履歴を,その履歴温度と経過時間を微分 DSC 曲線から見積もる方法で,結晶性高分子のポリブチレンテレフタレート(PBT)に対して良好な結果を得た.熱処理温度と時間に応じて,熱処理過程で形成した微結晶の融解に対応する吸熱ピークが DSC 昇温曲線に観察された.微分 DSC 曲線の立ち上がり温度は,ほとんど熱処理時間に影響されないが,そのピークトップ温度は熱処理時間に依存することから結晶性高分子の熱履歴解析に用いることができることが明らかになった.
  • 岩村 武, 後藤 修一, 坂口 眞人, 中條 善樹
    原稿種別: 一般論文
    2010 年 67 巻 9 号 p. 516-520
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/09/24
    ジャーナル フリー
    新しい高分子反応の構築,新規材料の創製を目的とし,有機-無機ポリマーハイブリッド内部を反応場として利用した熱化学反応について検討を行った.スチレンとテトラメトキシシランから合成した PSt-SiO2 ポリマーハイブリッド,ポリスチレンとフェニルトリメトキシシランから合成した PSt-PhSiO1.5 ポリマーハイブリッド,ポリスチレン-ジビニルベンゼン架橋体をそれぞれ合成し,ESR スペクトル測定を行った.その結果,有機ポリマー主鎖に二重結合が生成していることが確認され,熱反応によってハイブリッド内部および架橋体内部に含まれる有機ポリマーの一部がポリエン骨格になっていることが明らかになった.これらの結果は,新規導電性高分子や導電性材料の創製に資すると考えられる.
  • 高木 秀彰, 杉野 祐介, 原 滋郎, 山本 勝宏, 岡本 茂, 嶋田 繁隆, 櫻井 伸一
    原稿種別: 一般論文
    2010 年 67 巻 9 号 p. 521-529
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/09/24
    ジャーナル フリー
    結晶性-非晶性ブロック共重合体である Polybutadiene-block-poly(ε-caprolactone)(PB-b-PCL)ジブロック共重合体が形成する結晶-非晶交互ラメラ繰り返し構造(CA-LAM)から,溶融状態で形成する Gyroid 構造への構造相転移について小角 X 線散乱(SAXS)測定を用いて調べた.CA-LAM から Gyr 構造へと相転移する際,CA-LAM から直接 Gyr 構造が形成されるのではなく,いったん準安定構造が存在することを発見した.この準安定構造を明白に構造決定することはできなかったが,PCL の組成に依存して二つの構造,もしくは異なる配列性を持つことがわかった.
  • 末永 勇作, 有田 直史
    原稿種別: 一般論文
    2010 年 67 巻 9 号 p. 530-536
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/09/24
    ジャーナル フリー
    末端にカルボキシル基をもつ可逆付加開裂型連鎖移動(RAFT-A)剤に赤色色素(N-ethyl-N-(2-hydroxyethyl)-4-(4-nitrophenylazo)aniline)をエステル結合にて導入した RAFT-R を合成した.スチレンの分散重合に RAFT-R を用いることにより,ポリスチレン(PS)粒子表面を色素で被覆した粒子径 1.6 μm の単分散型高分子微粒子を合成した.色素含有量を 470 nm における吸光度から定量した結果,5.5 wt%含まれていることがわかった.色素で被覆された微粒子は,水には分散できず,エタノールにはよく分散した.ポリオキシエチレン(PEG)鎖をもつ RAFT(RAFT-C)から,合成した PS 粒子の PEG 含有量(6.5 wt%)と比較すると,分子量を考慮し,約 7 倍,色素のほうが,PS 粒子に多く,導入できることがわかった.これは,RAFT 剤から脱離生成したラジカル種の分子量とエタノール媒体への親和性が影響したものと考えられる.
ノート
  • 田中 修吉, 位地 正年
    原稿種別: ノート
    2010 年 67 巻 9 号 p. 537-540
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/09/24
    ジャーナル フリー
    We have found that combined use of a monocarbodiimide (mono-CDI: bis-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide) and an aromatic polycarbodiimide [aro-pCDI: poly(2,4,6-triisopropylphenylene-1,3-diisocyanate)] improves the hydrolysis resistance of polylactic acid (PLA). The hydrolysis time was evaluated by measuring molecular weights of PLA in the PLA compounds including carbodiimides under high temperature and humidity (80°C, 95%RH). When using representative carbodiimides including mono-CDI, aro-pCDI, and an aliphatic polycarbodiimide [ali-pCDI: poly(1,1′-dicyclo hexylmethane-4,4′-diisocyanate)], the hydrolysis time was not satisfactorily enhanced. On the other hand, when using mono-CDI and aro-pCDI at the same time, the hydrolysis time was improved remarkably; the molecular weight of PLA was kept for 600 h, while the original PLA hydrolyzed up in to 50 h. This is mainly due to effective binding of aro-pCDI with hydrolysis products of PLA, which resulted from capturing carboxyl end groups of PLA by mono-CDI.
  • 大石 晃広, 飯田 洋, 田口 洋一
    原稿種別: ノート
    2010 年 67 巻 9 号 p. 541-543
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/09/24
    ジャーナル フリー
    Poly(butylene succinate) copolymerized with 2,5-furandicarboxylate was produced from succinic acid, 1,4-butanediol and dibutyl 2,5-furandicarboxylate in the presence of titanium tetraisopropoxide. The molecular weight, molecular weight distribution, thermal properties and mechanical properties of these polymers were measured. Copolymers of high molecular weight were obtained when a small amount of dibutyl 2,5-furandicarboxylate was included, but the molecular weight decreased with increasing amount of dibutyl 2,5-furandicarboxylate. The reactivity of dibutyl ester of dibutyl 2,5-furandicarboxylate was low. The copolymer containing 1 mol% of 2,5-furandicarboxylate showed a break strain that reached 733%, though the number-average molecular weight and thermal properties of the copolymer were almost the same as those of the homopolymer.
  • 佐藤 勝彦, 児玉 大祐, 遠藤 好弘, 吉田 健太郎, 安斉 順一
    原稿種別: ノート
    2010 年 67 巻 9 号 p. 544-548
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/09/24
    ジャーナル フリー
    Sugar-sensitive microcapsules containing insulin were prepared by a layer-by-layer (LbL) deposition of alginic acid (AGA) and phenylboronic acid-modified poly(allylamine) (PBA-PAH) on the surface of a calcium carbonate (CaCO3) microparticle in which insulin had been embedded, followed by dissolution of the CaCO3 core. The microcapsules thus prepared were stable at pH 7.0-9.0. In the presence of 10-100 mM fructose or glucose, the release of insulin was significantly enhanced depending on solution pH and sugar concentration. The sugar-triggered release of insulin was explained on the basis of decomposition of the microcapsules, which in turn was caused by competitive binding of added sugar to the phenylboronic acid moieties in the LbL film.
  • 村田 慶史, 鈴木 康之, 礒部 隆史, 小藤 恭子, 河島 進
    原稿種別: ノート
    2010 年 67 巻 9 号 p. 549-552
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/09/24
    ジャーナル フリー
    Alginate micro-gel (AMG) containing a model compound, hydrocortisone (HC), was prepared by high pressure water method. The release profile of HC from AMG was then investigated. The mean particle size of AMG was less than 100 μm: the size was controllable by the pressure of water. HC incorporated in AMG was immediately dissolved in physiological saline; the dissolution profile was reproducible. These results suggest that AMG is potentially useful to improve the solubility of water-insoluble compounds.
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