亜臨界水分解による縮合系高分子材料のモノマー組成比解析により、
材料開発力を強化

インクジェットインクや塗料において、接着性や耐水性等の機能を付与するために、各種機能性の高分子材料が用いられています。高分子材料を設計通りに合成ができているか評価するには、高分子材料がどのような分子構造を持ち、各原材料（モノマー^※1）がどれくらいの比率で含まれているかを理解・把握することが不可欠です。しかし、様々な機能を発現するために高分子材料は複雑化しており、モノマーの構成や比率（モノマー組成比）を明らかにすることは難しくなっています。また、接着性や耐水性の向上のために溶媒に溶けない架橋した高分子材料が利用されることも多く、そのような材料には従来用いられている分子構造解析手法やモノマー組成比の解析ができないことが知られています。

そこで、インクジェットインクや塗料で用いられているウレタン樹脂に代表される縮合系高分子^※2材料を対象に、高温・高圧の状態で材料を選択的に分解できる亜臨界水分解^※3を活用し、高分子材料の分子構造やモノマー組成比を解析する技術を開発しました。この手法は溶媒に溶けない架橋した高分子材料にも有効です。これにより、インクジェットインクや塗料用の樹脂開発において、設計通りに合成ができているか評価することが可能となりました。さらに、材料の劣化の原因を分子レベルで突き止める手法として応用し、材料開発の品質向上にも貢献しています。この技術は、インクジェットインクや塗料向けだけでなく、他の用途の縮合系高分子材料にも適用できます。

縮合系高分子材料の一種でインクジェットインクや塗料に利用される「ウレタン架橋樹脂」に亜臨界水分解技術を適用しました。ウレタン架橋樹脂は溶媒に溶けない為、これまでモノマー組成比を分析することは困難でした。ウレタン架橋樹脂を亜臨界水分解したところ、亜臨界水分解液中のモノマー組成比が、ウレタン架橋樹脂を合成する際に仕込んだモノマーの組成比に近似しました。これにより、亜臨界水分解により架橋した縮合系高分子を選択的に分解し、構成モノマーの組成比を求めることが出来ることを確認できました。
さらに、抽出した原材料を詳細に分析・解析できるようになったため、複数材料の差異の明確化や、劣化部分・異物の特定など、さまざまな分析用途の可能性を広げています。