2種のビニルモノマー(M1とM2)間のラジカル共重合における下記の成長反応(1)~(4)の成長速度定数をそれぞれk11、k12、k21、k22とする。重合初期に得られる共重合体組成(d[M1]/d[M2])は、仕込みモノマー組成([M1]/[M2])とモノマー反応性比(r1=k11/k12、r2=k22/k21)を用いて式(5)で表される。ただし、[M1]、[M2]はモノマー濃度である。
下図の共重合組成曲線のうち、曲線Cは、仕込みモノマー組成([M1]/[M2])が非常に小さい(グラフの左端寄り)ときは共重合体組成(d[M1]/d[M2])が仕込みモノマー組成より大きく、逆に仕込みモノマー組成([M1]/[M2])が非常に大きい(グラフ右端寄り)ときは共重合体組成が仕込みモノマー組成より小さいことを示しており、式(5)を近似すればr1<1、r2<1であることがわかる。
曲線Aの場合のモノマー反応性比として適切なものはどれか。
解答解説
正答は1番です。
曲線Aにおいて、常に仕込み中のM1モル分率の方が共重合体中のM1モル分率よりも大きな値です。モル分率で表されていることから、M2では逆の結果となります。仕込み中のM2モル分率の方が共重合体中のM2モル分率よりも小さな値です。
上記結果より、M1の方がM2よりも重合速度が速いことを意味します。よってk11>k12、k22<k21となることからr1>1、r2<1です。