全原子分子動力学計算による高分子溶解メカニズムの解明

• Project/Area Number: 23K04855
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 35020:Polymer materials-related
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: 藤本 和士 関西大学, 化学生命工学部, 准教授 (70639301)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 分子動力学計算 / 高分子の溶解 / PMA

Outline of Research at the Start

PMMAやPMAなどの非晶性高分子は、純水にも純アルコールにも溶けないにもかかわらず、80%アルコール水溶液には溶解する。相分離理論での理解は進んでいるが、「なぜ80%なのか？」「なぜ混合溶媒なのか？」に対する疑問には未だ解答できていない。高分子の溶解は、①溶媒分子の高分子への浸透・拡散、②溶媒膨潤状態における高分子鎖の拡散（からみ合いの解け）、③高分子1分子鎖の混合溶媒中での安定化の3つの要素に分解することができる。本研究課題は、化学的性質を取り扱うことができるaa-MD計算を用いて、これら3つの要素を解明することで、高分子の溶解メカニズムの分子論構築を目指す。