放射線グラフト重合法による高機能イオン交換高分子材料の開発<br/>―グラフト鎖の伸縮の検出と活用―

概要

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放射線グラフト重合法は，さまざまな形状や材質をもつ既存の高分子材料を改質できる有力な方法である。私たちはこれまで，この方法を適用して，ポリエチレン製の多孔性中空糸膜や多孔性シートに官能基を付与してきた。イオン交換基をもつ高分子鎖が多孔性高分子の全体に均一に接ぎ木された。多孔構造にグラフト鎖を閉じ込めることによってグラフト鎖の特性を評価できるようになった。グラフト鎖は，孔に向かって孔表面から出ているポリマーブラシと，高分子マトリクスに侵入するポリマールーツとに区分できる。ポリマールーツは多孔性高分子の全体を膨潤させ，孔の体積の減少を緩和した。一方で，ポリマーブラシは多点かつ多層でタンパク質を捕捉した。ポリグリシジルメタクリレートのグラフト鎖中のエポキシ基に，グラフト鎖のコンホメーションを収縮させて，ジオール基を導入することによって，グラフト鎖の先端にサイズ排除層を与えることができた。イオン交換基導入反応での溶媒を選ぶことによってポリマールーツに対するポリマーブラシの割合を決定できるようになった。