本研究では、水溶性の PMEEMA および撥水・撥油性の PFMA セグメントを 有するブロック共重合体を合成し、接触角測定およびXPS 測定を用いて外部環 境変化に伴うポリマーフィルム表面の動的構造変化を検討した。
まず、リビングアニオン重合法および高分子反応によりABジブロック共重合 体(AB)、2成分系トリブロック共重合体(ABA、BAB)、さらに第3セグメントと
してPCEMAセグメントを含む3成分系トリブロック共重合体を3種類(ABC、
ACB、CAB)の合成に成功した。
ABジブロック共重合体および2成分系トリブロック共重合体から形成される フィルム表面は乾燥条件下で優れた撥水・撥油性を示したが、接触角測定の間(0
~ 120 sec)に液滴に用いた水の接触角の大きな低下が観察され、外部環境変化に
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伴いフィルム表面が再構築されることが見出された。XPS 測定の結果を合わせ て考えると、これは表面に濃縮していた含フッ素セグメントである PFMA が内 部へ移動し、親水性セグメントであるPMEEMAが表面に濃縮したためであるこ とが明らかとなった。さらに、ABAに比べBABの方がフィルム最表面において 高いフッ素原子存在率を示し、優れた撥水性を示した。このことから、シーケ ンスが異なることでフィルム表面の構造形成に影響を与えることが分かった。
3成分系トリブロック共重合体の場合、接触角測定の結果から2成分系トリブ ロック共重合体と同様に、いずれのポリマーも水との接触による表面の再構築 が観察された。そこで、UV照射によりシンナモイル基の光二量化反応を行うこ とで分子運動性の低下を試みた。興味深いことに、反応後のポリマーフィルム 表面では、末端に PFMA セグメントが位置している ACB、CAB が長時間安定 的な撥水性を保持できるのに対し、PFMA セグメントが中央に位置している ABCは架橋後も表面での再構築が生じていた。このことから、ポリマーフィル ム表面における固定化はシーケンスの影響を受けることが分かった。
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