▼　背景
有機無機ハイブリットポリマーにおいて，無機成分が持つ特性を最大限活用するためには，無機成分の濃度を高めることが必要である。
しかし、無機成分の過剰な添加は，ポリマーの機能である柔軟性，加工性、形状記憶特性などを著しく低下させる，つまり、無機成分の特性と高分子の特性は，トレードオフの関係にあり，材料を設計する際，これらの最適条件を探索しなければならない。

有機無機複合材料の開発において、両者の特性を引き出すためには，有機界面と無機界面の設計が重要となる。
特に、PMMA/titania複合材料は，PMMAとtitaniaの水素結合により架橋密度が増大し，靭性が低下するという課題があった。
この課題は，チタニアがナノサイズになるとチタニア表面積が増えるため，より顕著となる。
筆者らは，高融点（Tm=80°C）のイオン液体であるTetrabutylphosphonium Chloride (TBPC)とPMMAのエステル基が結合することを新たに発見し，このシステムをPMMA/titania複合材料に応用した。
その結果，TBPCがPMMAとtitaniaの結合を阻害し，この複合材料のガラス転移温度を低下させずに透明性(可視光透過率(>90%))・靭性 (破断エネルギーを28倍)を向上させることを明らかにした。
さらに、TBPCが形状記憶特性を改善することも見出した(Poly chem. 10(35), 2019)
しかしながら，この論文で使用したチタニアとPMMAを繋ぐ架橋点は共有結合であるシリル基をもちいていたため，溶融することは不可能であった。

▼　特許の概要
この特許では，チタニアとの水素結合を切るTetrabutylphosphonium Chloride (TBPC)を添加剤として使用するだけではなく，チタニアとPMMAが熱解離可能な架橋構造を組むように5%の重量でアクリル酸が含まれたpoly(MAA-Co-MA)を用いることで，130℃の温度未満では架橋ポリマーとして振る舞い，130℃以上の温度では溶融するチタニアハイブリットポリマーを開発した。
チタニアとの架橋を導入する意味は，チタニアとPMMAの相分離の防止と形状記憶特性を持たせるためにある．チタニアとの相分離は，溶融成型しても確認できず，高い透明度を維持した。
これは，アクリル酸とチタニアの結合が熱可逆的であるため，130℃以上の領域では流動性を保ちつつ，部分的な架橋により相分離を防ぐために可能となる。
また，形状記憶性能は，130℃以上で成型された形を記憶し，90℃以上120℃未満で形を変形させ冷却した後，再び90℃以上120℃未満に加熱すると，99%の復元性を持って，130℃以上で成型された形に復元できた。
これらの成果は，アメリカ化学会のApplied polymer material誌に掲載が決定されている。

▼ プレゼンテーション動画

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