2023 Fiscal Year Annual Research Report
環境応答性ゲル微粒子乳化剤の創成と長期安定化エマルションへの応用
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22K14734
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
渡邊 拓巳 信州大学, 繊維学部, 研究員 (20880678)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ゲル微粒子 / 乳化重合 / シード乳化重合 / エマルション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゲル微粒子存在下でスチレン等の疎水性モノマーを用いた乳化重合を行うと、ナノコンポジット型のゲル微粒子が得られる。本申請では、変形性と疎水性を兼ね備えたナノコンポジット型のゲル微粒子を得るため、粒子内にゲル成分を層状に有する多層型のナノコンポジットゲル微粒子を合成した。
まず初めに水系沈殿重合により母体となるゲル微粒子の設計を行った。重合時に水溶性モノマーを複数回重合系内に添加する事で、極性官能基であるカルボキシ基が層状に固定化された多層型ゲル微粒子を得た。続いて、スチレンモノマーを重合系内に添加する事で、硬質成分の固定化を試みた。カルボキシ基を避けてポリスチレンはゲル微粒子内部に固定化可能であった。また、ゲル微粒子内部に疎水性高分子を層状に固定化する事で、硬質高分子成分を固定化した後も、ゲル微粒子は変形性を維持する事が分かった。この時、重合時のモノマー濃度、コモノマー種、重合時間等の重合条件を精査する事で、硬質層、軟質層の各層の厚さや層数、また疎水性高分子の含有量が制御可能であった。
続いて、多層型ゲル微粒子存在下でスチレン及びその誘導体をモノマーに選択した乳化重合を実施した。乳化重合時の条件を精査し、多様な疎水性を有する高分子をゲル微粒子内部に層状に固定化する事に成功した。
これらの層状ゲル微粒子は親油性に優れ、様々な極性油、非極性油を用いてエマルションを安定化可能な乳化剤として機能する事を明らかとした。
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