光重合で誘発したポリマーブレンドの相分離に及ぼすメタクリレートモノマーのアルキル鎖長の影響

摘要

The Trommsdorff-Norrish (T-N) effect plays an important role on the phase separation during the polymerization of methacrylate monomers bearing different alkyl chain lengths. We investigated this by using FT-IR spectroscopy combined with phase contrast microscopy and light scattering (LS) for four different methacrylates [dodecyl 2-methacrylate (DMA), 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA), n-butyl methacrylate (BMA) and 2-methylpropylmethacrylate (MPMA)] and a styrene-ethylene-butadiene-styrene block co-polymer (SEES) guest polymer. We chose those alkylated host polymers because they show different viscosities and we discussed the results obtained for polymerization kinetics and morphology in light of the different viscosities of the host polymer. We found that BMA/SEBS and MPMA/SEES systems exhibit the T-N effect and the polymerization conversion drastically increases at a certain irradiation time. The EHMA/SEBS system also shows the T-N effect but only exhibits a modest increase in the polymerization conversion because of the higher mobility compared to the BMA/SEBS and MPMA/SEBS mixtures. On the other hand, the T-N effect was not observed in a mixture using DMA because of the low T_g of PDMA.%異なるアルキル鎖長を有する4種類のメタクリレート(ホストモノマー)を含む高分子混合系において,光重合で誘発した相分離過程におよばす自己促進(Trommsdorff-Norrish)効果の影響を検証した.ホストモノマーに,スチレン-エチレンーブチレン-スチレンブロック共重合体(ゲストポリマー)を溶解させた混合溶液に,紫外光を照射して重合反応を誘起し相分離を誘発した.FT-IRで重合反応を計測した結果,3種のブレンド系では,ある照射時間で急激に重合が進む自己促進性を示したが,最もモビリティーの高い系ではそのような反応挙動は見られなかった.また光照射による反応-相分離で形成した系のモルフォロジーは,ホストポリマーのT_gによって大きく異なった.これらの結果によりモノマーのアルキル鎖長は重合の自己促進挙動を決定づけ,その結果,混合系の反応-相分離の動力学に大きく影響することがわかった.