京都工芸繊維大学 産学公連携推進センター

■研究の概要

　精密ラジカル重合の一つである可逆的付加開裂連鎖移動機構に基づくRAFT重合は、対象モノマーが広範囲であることや、極性溶媒中での重合など幅広い重合条件下において構造の明確なポリマーの精密合成が可能です。また、原子移動ラジカル重合（ATRP）とは異なり遷移金属触媒痕が生成物に残存することがないため、電子材料やバイオメディカル分野での利用に有効であると期待されます。一方、二種以上のモノマーのone-pot重合で得た共重合体においては、組成にバラツキがあると、組成の偏りによって溶解特性が異なるなど、実用的な観点からも問題が生じる場合があるため、組成が均一でかつ分子量分布の狭い多成分系共重合体の合成が重要です。本研究では、RAFT重合による組成均一共重合体の合成を目的としています。さらに、RAFT重合で得たポリマーは末端に連鎖移動剤であるRAFT剤の残基を有しているため、この官能基変換によって新たな末端官能性ポリマーを創出できると期待されます。

■研究の概要

　気体のように素早く高分子内部に浸透し、液体のように物質を運ぶことのできる超臨界流体を用いた高分子材料の加工の研究です。超臨界流体の中でも比較的温和な条件で超臨界状態になる二酸化炭素を利用しています。高分子材料は超臨界二酸化炭素中で柔らかくなり膨張するので、通常の溶媒では注入できない、あるいは少量しか注入できない機能剤を高分子表面や内部に多く注入することができます。この柔らかく膨らんだ材料は、超臨界二酸化炭素から取り出すことで、もとの状態に戻るため、注入された機能剤がしっかりと内部にトラップされ機能の耐久性が高くなります。注入時の条件、例えば二酸化炭素の圧力や温度を連続的に変化させることで傾斜材料の調製も可能です。機能剤としては低分子の化合物から、条件によっては分子量5000程度の高分子を注入することもできます。
　装置は単純で、オートクレーブのような高圧容器に液体クロマトグラフ用の送液ポンプと加熱システムを組み合わせたものになります。さらに、実験の目的に応じて攪拌システムや溶解槽、調圧バルブ、機能剤の連続注入システムなどを追加します。分析が必要な場合は、分光光度計やIRを組み込むことも可能です。

■研究の概要

　限りある資源の有効活用、有害廃棄物を生産しないことを考える上で、生物由来資源の利用は今後更に重要性を増します。生物資源のいくつかは適切な溶媒や化学反応を通じて可溶化、最成形することが出来ます。