高分子論文集

総説

共役高分子骨格の電荷輸送特性

関修平, 福松嵩博, 佐伯昭紀

原稿種別: 総合論文
2011 年 68 巻 2 号 p. 53-61
発行日: 2011年
公開日: 2011/02/25

DOIhttps://doi.org/10.1295/koron.68.53

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将来の有機電子用材料の本命として，共役骨格を有する高分子の可能性が指摘されて久しい．過去 30 年ほどの間にさまざまな骨格構造を有する共役高分子材料が開発され，今もなお，絶えず新しい共役骨格の提案がなされている．骨格構造の自由度に由来する高分子材料の優位性と，規則性骨格構造を極限とする電子特性の最適化は，一見相容れない概念とも見受けられる．高分子骨格の Conformation 自由度が，電子物性とのトレードオフにおいてどこまで許容されるのか，また共役骨格固有の電子物性はどこまで期待できるのかを予測するための物性評価法をベースに，共役高分子軸のもつポテンシャルと高分子骨格構造相関について議論する．

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一般論文

多環芳香族型エポキシ樹脂の硬化性と熱機械特性

大西裕一, 大山俊幸, 高橋昭雄

2011 年 68 巻 2 号 p. 62-71
発行日: 2011年
公開日: 2011/02/25

DOIhttps://doi.org/10.1295/koron.68.62

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多環芳香族骨格を有するエポキシ樹脂を用いて低熱膨張率を示す耐熱性樹脂硬化物を得た．スタッキング効果を有するナフタレンやジヒドロアントラセンを主骨格とするエポキシ樹脂を芳香族ジアミンである 4,4′-ジアミノジフェニルスルホン(DDS)で硬化させることにより得られる硬化物の熱膨張率(CTE)は 49.8 ppm/K，ガラス転移温度(T_g)は 236℃ を示した．これらの値は，比較のために検討した DDS 硬化のビスフェノール A 型エポキシ樹脂(DGEBA)と比較して CTE で 15.3 ppm/K 低く，T_g で 19℃ 高かった．また，従来から多用されているクレゾールノボラックを硬化剤とした DGEBA 硬化物との比較では，CTE が 22.0 ppm/K 低く，T_g が 77℃ 高い値であった．樹脂硬化物の CTE と密度の間には明らかな相関が認められ，多環芳香環による π-π スタッキング効果が低熱膨張率化に寄与していることが示唆された．また，DDS 硬化の硬化促進剤として三フッ化ホウ素モノエチルアミン錯体が有効であることが確認された．

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金属/エポキシ樹脂界面の接着に関する分子論的研究

大迫文裕, 吉澤一成

2011 年 68 巻 2 号 p. 72-80
発行日: 2011年
公開日: 2011/02/25

DOIhttps://doi.org/10.1295/koron.68.72

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アルミニウム/エポキシ樹脂界面の接着機構を量子化学計算により分子論的に解析した．アルミニウム表面および diglycidyl-ether of bisphenol A(DGEBA)の相互作用を考慮し，Al(OH)₃/DGEBA のクラスターモデルを構築した．密度汎関数法による構造最適化計算から水素結合により両者が安定な接着構造をとることがわかった．続いて周期境界条件を満たす無限に広がる界面接着モデルを構築した．モデルの接着エネルギーを求め，DGEBA がアルミニウム表面に張り出したヒドロキシル基と複数の水素結合を形成することを明らかにした．接着剤・被着材を界面から垂直方向へ引き離しながら部分構造最適化を行い，移動距離に対するモデルの全エネルギーのプロットをとり，さらにエネルギーの引き離し座標に関する微分から被着材/接着剤間にはたらく接着力を算出した．その値が実験値と大きく矛盾しないことから，この系の接着が水素結合により起こることが示唆される．

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シクロデキストリン-セルロース系吸着材の合成

小川和郎, 平井明日香, 山本浩平, 古門直樹

2011 年 68 巻 2 号 p. 81-85
発行日: 2011年
公開日: 2011/02/25

DOIhttps://doi.org/10.1295/koron.68.81

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シクロデキストリン(CD)の包接能を利用した吸着材を開発するため，CD をセルロースに導入することによって CD の不溶化を試みた．架橋剤にはエピクロロヒドリン(EP)を用い，CD-セルロース系不溶性共重合体は NaOH 水溶液中で合成した．合成物の評価はメチルオレンジに対する吸着率から行った．吸着効率は EP 添加量の増加とともに向上し，EP 添加量の増加に伴って CD 導入量が増すことがわかった．一方，収率は EP 添加量に関係なく一定であった．また，収率および吸着効果は 40%の NaOH 水溶液中で合成するときに最大となった．NaOH 水溶液量を多量に使用することは効果的でなかったが，少量の水溶液中で合成したときは収率および吸着効果がほぼ一定であった．合成した共重合体は水や有機溶媒に不溶で，CD による吸着特性を示すことから，吸着材として広く利用されることが期待できる．

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アリル基を有する(S)-N-マレオイル-L-フェニルアラニン誘導体の不斉重合と得られたポリマーの光学分割能

疇地基央, 下垣内泰輔, 山吹一大, 鬼村謙二郎, 大石勉

2011 年 68 巻 2 号 p. 86-92
発行日: 2011年
公開日: 2011/02/25

DOIhttps://doi.org/10.1295/koron.68.86

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(S)-フェニルアラニンアリルエステル，(S)-フェニルアラニンアリルアミドおよび(S)-フェニルアラニンジアリルアミドを有する N-置換マレイミド((S)-APAMI, (S)-AAPAMI, (S)-DAAPAMI)を新規に合成し，ラジカル重合，アニオン重合により光学活性ポリマーを得た．いずれのポリマーの比旋光度はそれぞれの対応するモデル化合物の比旋光度((S)-APASI([α]₄₃₅²⁵=-245.9°), (S)-AAPASI([α]₄₃₅²⁵=-42.6°), (S)-DAAPASI([α]₄₃₅²⁵=-54.6°))と比べて，負に大きくなる傾向を示した．このことからポリマー主鎖への不斉誘起が示唆された．poly((S)-APAMI)からキラル固定相を調製し，光学分割能を検討した結果，3 種類のラセミ体を分割することがわかった．

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ノート

9,10-アントラキノンを溶解したポリ乳酸のフォトクロミズムの検討

村田佳子郎, 村田幸進

原稿種別: ノート
2011 年 68 巻 2 号 p. 93-96
発行日: 2011年
公開日: 2011/02/25

DOIhttps://doi.org/10.1295/koron.68.93

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The color change from pale yellow to vermilion due to the UV-irradiation and the reverse color change due to the heating at about the glass transition temperature (T_g) were investigated for the poly(lactic acid) (PLA) mixed with 9,10-anthraquinone (AQ) by electronic absorption and IR analysis. The absorption of the broad band around 485 nm assigned to the electron donor acceptor (EDA) between AQ and anthrahydroquinone (AQH₂) was increased by UV-irradiation and was decreased by the heating at about the glass transition temperature. The color change and reversion was possible by repeating the UV irradiation and the heating operations. A decrease of AQ and a formation of AQH₂ by the UV irradiation and a increase of AQ and a small decrease of AQH₂ by the heating were observed from the IR measurements. The formation of the AQ-AQH₂EDA complex which hydrogen bonded with PLA was a cause of coloration and the dissociation of EDA was a cause of fading. At the same time, some of AQH₂ was oxidized to AQ.

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