課題番号 ：S-19-CT-0103
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：高純度透明ポリマーの作製と透明性評価
Program Title (English) ：Preparation of high purity polymer and measurement of transparency
利用者名（日本語） ：谷尾宣久
Username (English) ：TANIO Norihisa
所属名（日本語） ：公立千歳科学技術大学
Affiliation (English) ：Chitose Institute of Science and Technology

１．概要（Summary ）
架橋性透明ポリマーは、耐熱性が要求される光技術分野で応用することができ、高透明化が求められている。散乱の面からポリマーを高透明化するためには、不均一構造の大きさと屈折率差を小さくさせる高次構造制御が必要である。屈折率不均一構造の発生は作製条件、熱処理条件に依存する。ここでは架橋性透明共重合体を作製し、光散乱法による高次構造解析と透明性の評価を行った。

２．実験（Experimental）
本研究ではメタクリル酸メチル(MMA) とエチレングリコールジメタクリレート(EGDMA)の共重合体を作製した。ろ過、蒸留といった常法による精製の後、綿密な精製を行ったモノマーをアンプル中で熱重合することにより、円柱状の透明ポリマー固体を得た。モノマーを高純度化するために液体窒素が必要であり、超伝導核磁気共鳴装置（NMR、JNM-ECP400）の付属装置である液体窒素自動供給装置を使用した。
光散乱測定は光散乱測定装置を用いて行った。円柱状のサンプルに側面からレーザー光を入射し、散乱光強度の角度依存性を解析することにより、固体内の不均一構造の大きさの目安である相関距離と不均一構造と媒体との屈折率差を求め、透明性を評価した。

３．結果と考察（Results and Discussion）
Fig.1は、PMMAおよびMMA:EGDMA=95:5の共重合体の633nmにおける等方性の光散乱強度VVおよび異方性の光散乱強度HVの散乱角度依存性を示したものである。ガラス転移温度Tg以上の温度で重合されたPMMAは不均一構造を示さず等方性の光散乱損失αisoが9.5dB/kmとなった。一方、共重合体には数十nmの大きさで10－4オーダーの屈折率差を持つ不均一構造が存在することが確認され、全光散乱損失αtは51 dB/kmであった。共重合体についてさらなる低損失化と耐熱性の評価を行う必要がある。

Fig.1　 PMMAおよびMMA-EGDMA共重合体の633nmにおける等方性の光散乱強度の散乱角度依存性

４．その他・特記事項（Others）
なし

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) 宇野温未，春日貴章，能木雅也，谷尾宣久，第68回高分子学会年次大会, 令和元年5月31日
(2) 天満大稀，谷尾宣久，第54回高分子学会北海道支部研究発表会, 令和2年1月27日
　
６．関連特許（Patent）
なし