高分子量フェノールノボラック樹脂の構造と分子形状

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タイトル別名
  • Structure and Conformation of High Molecular Weight Novolak Resin

説明

フェノールとパラホルムアルデヒドを酢酸溶媒中で塩酸触媒を用いて重合させることにより, 従来と比べてかなりの高分子量分子を含有するノボラック樹脂を合成した。得られた樹脂の各分別試料のGPC測定により各種平均分子量を評価し, また, 溶液粘度測定から溶液中における分子形状について検討した。さらに, 1H-NMRおよび13C-NMR測定から, 樹脂の分子構造について詳細に検討した。その結果, 今回得られた樹脂が高分子量ランダムノボラック樹脂であること, また, 溶媒の種類にかかわらず溶液中で緻密な形状をとり, 分岐ポリマーとして挙動することがわかった。さらに, 高分子量ノボラック樹脂において, 分子量が増すにつれて分岐ユニットの割合が増加する一方, 線状および末端ユニットの割合が減少することがわかった。これは, 反応が進み分子量が大きくなるにつれて, 分岐構造が発達していくと共に分子内で環化が起こっているものと推察された。以上のことにより, 今回の高分子量ノボラック樹脂において, 溶液中の分子形状はフェノール性水酸基による分子内水素結合の影響よりも分岐や分子内の環化の影響を受けるものと考えられた。すなわち, 樹脂分子は, 分岐構造が分子全体に張り巡らされているため良溶媒中でさえもそれほど広がった形状をとることはできないが, 網目状の骨格構造が密集して強固に形成されているのではなく溶媒を取り込むだけの十分な隙間があり, 溶液中では, 樹脂分子と溶媒分子との相互作用により, 分子全体が膨張・収縮する程度の柔軟さを持ち合わせると考えられた。

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