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2010 Fiscal Year Annual Research Report

ゾル・ゲル転換の分子機構

Planned Research

Project AreaCreation of non-equilibrium soft matter physics: Structure and dynamics of mesoscopic systems
Project/Area Number 18068010
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

田中 文彦  京都大学, 工学研究科, 教授 (50107695)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 古賀 毅  京都大学, 工学研究科, 准教授 (80303866)
金田 勇  酪農学園大学, 酪農学部, 教授 (30458129)
Keywordsゾル-ゲル転換 / ゲル化時間 / 協同水和 / 共貧溶媒性 / 競合的水素結合 / 組替え網目 / 歪み硬化 / 応力極大
Research Abstract

水和モデルの精密化(多層水和,2種水和の競合など)を図り,鎖の立体規則性とLCST相分離,ゾル-ゲル転移,ゲルの体積相転移との関連を徹底して解析した(田中),種々の末端基を導入したPNIPAMを合成し(Winnik),グロビュール転移温度,LCST曲線の測定から末端基架橋と主鎖の水和との相関を解明した(田中,Winnik).
メタノールなどの第二溶媒混合による貧溶媒化を「競合する連鎖性水素結合」という観点から理論解析し,コイルーグロビュール転移,相分離,体積相転移に及ぼす「共貧溶媒性」の影響を解明し,溶媒シリーズとして体系的に整理した(田中,Winnik).
ゾル-ゲル転移は相転移かどうかという問題について多くの研究者の間に混乱がある.例えばDSC測定の吸熱ピークとゾル・ゲル転移とを直結させるのは短絡過ぎる,典型的な系をモデルにしてゾル-ゲル転移の熱力学的な特性を理論的に解析した(田中).
5~10%wt濃度のテレケリックPNIPAM水溶液のレオロジー的性質を,非線型領域に注目して理論(田中),実験(金田),シミュレーション(古賀)の3視点から総合的に研究した,特に,法線応力の振る舞い,剪断シックニング,歪み硬化,応力極大などの興味深い現象を,分子レベルの情報を一意的に結びつけ,レオロジー的性質を発現するような高分子の分子設計原理を探索している.
紐状ミセル溶液の粘弾性緩和の分子機構と絡み合いトポロジー相互作用との関係を調べ,濃度とともに短縮される緩和時間の物理的なメカニズムを解明した.

  • Research Products

    (13 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (10 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Transient Network Theory of Wormlike Micelles : Topological Force Accelerates Relaxation2010

    • Author(s)
      Tanaka, F
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 26 Pages: 5374-5381

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cooperative Hydration Induces Discontinuous Volume Phase Transition of Cross-Linked Poly(N-isopropylacrylamide) Gels in Water2010

    • Author(s)
      Kojima, H ; Tanaka, F
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 43 Pages: 5103-5113

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 感熱高分子水溶液の相分離とレオロジー2011

    • Author(s)
      田中文彦
    • Organizer
      ソフトマター物理 第5回領域研究会
    • Place of Presentation
      東京大学 弥生講堂
    • Year and Date
      2011-01-07
  • [Presentation] 紐状ミセルの粘弾性緩和とトポロジカルリンキング2010

    • Author(s)
      田中文彦, 鈴村圭史
    • Organizer
      田中豊一記念シンポジウム2010
    • Place of Presentation
      京都大学 船井哲良記念講堂
    • Year and Date
      2010-11-20
  • [Presentation] テレケリックPNIPAMの感熱性とレオロジー2010

    • Author(s)
      古賀毅, 田中文彦, 前田朋子, 四方俊幸, F.M.Winnik
    • Organizer
      田中豊一記念シンポジウム2010
    • Place of Presentation
      京都大学 船井哲良記念講堂
    • Year and Date
      2010-11-20
  • [Presentation] Cooperative Hydration and LCST Phase Separation of Temperature-Sensitive Water-Soluble Polymers2010

    • Author(s)
      Fumihiko Tanaka
    • Organizer
      24th conference of the European Colloid and Interface Society (ECIS2010)
    • Place of Presentation
      Congress Centre "U Hajku" Prague(チェコ)
    • Year and Date
      2010-09-07
  • [Presentation] Hydration, phase separation and nonlinear rheology of temperature-sensitive watersoluble polymers2010

    • Author(s)
      F.Tanaka
    • Organizer
      International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter 2010
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂
    • Year and Date
      2010-08-17
  • [Presentation] Rheology of Transient Networks of Telechelic Associating Polymers2010

    • Author(s)
      T.Koga
    • Organizer
      International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter 2010
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂
    • Year and Date
      2010-08-17
  • [Presentation] Rheology of Transient Networks in Telechelic Associating Polymers2010

    • Author(s)
      T.Koga, F.Tanaka
    • Organizer
      5th Pacific Rim Conference on Rheology (PRCR-5)
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2010-08-06
  • [Presentation] Effect of Methanol on the Rheological Properties of C24HEUR Aqueous Solution2010

    • Author(s)
      I.Kaneda, T.Koga F.Tanaka
    • Organizer
      5th Pacific Rim Conference on Rheology (PRCR-5)
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2010-08-05
  • [Presentation] Hydration and Phase Separation in Aqueous Solutions of Temperature-Sensitive Polymers2010

    • Author(s)
      Fumihiko Tanaka
    • Organizer
      International Symposium on Polymer Physics (PP'2010)
    • Place of Presentation
      Shandong Hotel, Ji'nan(中国)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-06-09
  • [Presentation] テレケリックPNIPAMフラワーミセル充填系の感熱性とレオロジー2010

    • Author(s)
      古賀毅, 田中文彦, 安中雅彦, Winnik Francoise
    • Organizer
      第59回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2010-05-27
  • [Book] Polymer Physics : Applications to Molecular Association and Thermoreversible Gelation2011

    • Author(s)
      Fumihiko Tanaka
    • Total Pages
      388
    • Publisher
      Cambridge University Press

URL: 

Published: 2012-07-19  

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