強誘電性液晶ポリマーを外殻とする電場応答型単核マイクロカプセルの調製と応用技術

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450322
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 幡手 泰雄 鹿児島大学, 工学部, 教授 (00038051)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 愛甲 涼子 鹿児島大学, 工学部, 教務職員 (50244265) ; 吉田 昌弘 鹿児島大学, 工学部, 助手 (50315397) ; 上村 芳三 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (60160222) ; 板原 俊夫 鹿児島大学, 工学部, 教授 (40112429)
• Keywords: マイクロカプセル / 電場応答性 / 強誘電性 / 液晶 / ポリマー / 液中乾燥法 / 液晶応答性 / 界面重合法

Research Abstract

強誘電性液晶素子を外殻に導入した電場応答機能を有する超緩慢徐放性マイクロカプセルを開発し、その物性を様々な角度から定性的、定量的に評価した。強誘電性液晶モノマーとスチレン等のモノマーを用いて、in situ重合し、液晶性素子を外殻骨格に導入することで自己組織化させたマイクロカプセルを調製した。すなわち、イソオクタン溶媒に重合開始剤と共に液晶モノマーとスチレン等のモノマーを溶解させて水中に液滴として懸濁させ、80℃に保つと液滴内でin situ重合が生じ、約2時間で多孔質ポリマーで被覆されたマイクロカプセルを得ることができた。本研究の場合、界面重合を行った後、この多孔質部を塞ぐことがマイクロカプセルの特徴の一つといえる。つまり、イソオクタン中にセバコイルクロライドを他の重合性のモノマー群と共に予め溶解させておき、前述のin situ重合を終了させる。次に、エチレンジアミン水溶液を連続相(水相)に滴下することで界面重合を行い、ナイロン膜で多孔質部を塞ぐことが可能となった。電場による徐放コントロールを評価するために徐放対象物質として電荷を有しない水溶性のゲスト(糖類や薬物)を利用し、マイクロカプセル中の芯物質交換には、液中乾燥法を利用することで徐放物質を内包する電場応答性完全隔離型マイクロカプセルが調製可能であった。

Research Products

• [Publications] M.Yoshida: "Electroselective Permeability Control of Microcapsule Immobilized Ferroelectric Liquid Crystal in an External Electric Field"Journal of Chemical Engineering of Japan. in press. (2004)
• [Publications] D.Tenokuchi: "Preparation of core/shell polystyrene microcapsule with denitrifyring bacteria and examination of their denitrification property"ITE Letters on Batteries, New Technologies and Medicine. in press. (2004)
• [Publications] M.Yoshida: "Structural Control of Core/Shell Polystyrene Microcapsule-Immobilized Microbial Cells and Their Application to Polymeric Microbioreactors"Journal Applied Polymer Science. 89. 1966-1975 (2003)
• [Publications] M.Yoshida: "Denitrification of ground water utilizing core/shell microcapsule incorporated autotrophic organism"Journal of Chemical Industry and Engineering. 53. 222-224 (2002)
• [Publications] M.Yoshida: "Electro-sensitive microcapsule Immobilized ferroelectric liquid crystal"Journal of Chemical Engineering of Japan. 35・4. 398-400 (2002)
• [Publications] 松井 務: "外部刺激応答型マイクロカプセルの開発"鹿児島大学工学部研究報告. 45. 67-72 (2003)