超臨界状態を含む高圧CO_2の高分子に対する溶解度の測定と相関

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650836
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 本郷 尤 日本大学, 生産工学部, 教授 (20006307)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 辻 智也 日本大学, 工学部, 講師 (40246848) ; 大竹 勝人 物質工学工業技術研究所, 化学システム部, 主任研究員
• Keywords: 溶解度 / 二酸化炭素 / ポリペンタフルオロスチレン / 水晶振動子

Research Abstract

本研究においては、高温高圧の超臨界二酸化炭素の高分子への溶解度を測定するために、水晶振振動子を用いている。水晶振動子を用いたには、浮力補正が必要ないなどの多くの利点があるが、一つの欠点として、一つの条件の溶解度の測定のために少なくとも4回の実験を行う必要があげられる。本年度は、この欠点を克服し、迅速に測定を行うために4個の溶解度測定セルを並列に配置し、コンピュータにより同時に4回分の測定を一回で行う装置を作成した。また、この装置を用いて、プラズマ重合によ作成したペンタフルオロスチレン重合膜と通常の直鎖状のポリペンタフルオロスチレンへの超臨界二酸化炭素の溶解度を測定し、溶解挙動の違いを比較した。
直鎖状のポリペンタフルオロスチレンに対する重量基準の二酸化炭素の溶解度は、臨界手錠研の手前まではポリスチレンのものと変わらなかったが、臨界条件より高圧の条件では、見かけ上、溶解度は急速に増加した。これは、ポリペンタフルオロスチレンが超臨界二酸化炭素中へ溶解したことを意味する。一方、プラズマ重合で作成したペンタフルオロスチレン被膜に対する溶解度は、臨界条件を越えた条件においても測定が可能であり、ポリスチレンのもの比較し50%ほど大きな値を取った。これは、ポリスチレンに比較してペンタフルオロスチレンの二酸化炭素に対する親和性が大きいことと、プラズマ重合により得られる膜の構造が、三次元に架橋したゲル構造であるためと思われる。

Research Products

• [Publications] 大竹勝人: "水晶振動子を用いたポリスチレンに対する二酸化炭素の溶解度測定" 高圧力の化学と技術. 6(3). 176-180 (1997)
• [Publications] Katsuto Otake: "Solubility and Adsorption of High Pressure Carbon Dioxide to Poly (styrene)" Fluid Phase Equilibria. in press.
• [Publications] Katsuto Otake: "Solubility of Supercritical Carbon Dioxide into Usual and Plasma Polymerized Poly (styrene) and Poly (pentafluorostyrene)" preprint of 4th International Symposium on Supercritical Fluids Vol.C. (1997)