2014 Fiscal Year Annual Research Report
高分子溶液と非溶媒との接触による異方的材料創製原理の確立
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24350115
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
土橋 敏明 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (30155626)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 隆夫 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (80200814)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ゲル / 異方性 / 高分子 / 化学ポテンシャル / マイクロカプセル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに得られた基本原理に基づいて、不溶化反応法によるマイクロカプセル化に関する実験データの解析および湿式紡糸モデルにおける異方性発現に関する考察を行った。
不溶化反応法によるマイクロカプセル化は高分子溶液の液滴を非溶媒に浸漬する工程により行った。数種の高分子溶液と非溶媒との組み合わせを用いて得られたマイクロカプセルの壁膜はクロスニコル下で光を通し異方性を持つことが確認された。また、異方性は温度、高分子濃度、非溶媒中のイオンまたは低分子濃度により制御できることが見出された。マイクロカプセルは壁膜に包まれた芯物質の保護と芯物質中の薬剤などの徐放性放出などのために用いられるが、壁膜の異方性は膜の気密性を変化させ、その結果放出速度などマイクロカプセルの機能そのものに影響を及ぼす。マイクロカプセルからの物質放出速度について、水を放出する場合、非水溶媒を放出する場合、高分子を放出する場合に分けて、マイクロカプセル作製条件との関連を調べた。また、それぞれの場合についてマイクロカプセルサイズ依存性を調べ、ゲル形成ダイナミクスのスケーリングを明らかにした。
湿式紡糸は、一般に、本研究で取り扱った高分子溶液と非溶媒との接触が繊維軸の表面で起こり繊維軸に垂直な化学ポテンシャル勾配による溶媒交換と繊維軸方向の延伸とがカップリングする工程であると考えることができる。高分子の配向はほとんどの場合延伸方向となるが、溶媒交換速度と延伸速度の相対的関係によって繊維軸に垂直な成分を持つ配向が生ずることを実験により確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、異方性ゲル作製に必要な相図の測定、異方性発現のメカニズムの検討、それらに基づく不溶化反応性によるマイクロカプセルの作製などへの応用を進めてきている。マイクロカプセル化と紡糸工程の解析については、さらに実験データを加えて解析する必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
不足しているマイクロカプセル化と紡糸過程の実験データの取得とそれらに基づく解析を進める。
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| Causes of Carryover |
紡糸工程とマイクロカプセル化の一部の解析の結果、さらに広い範囲の実験条件でデータを取る必要が生じたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
マイクロカプセル化の一部および紡糸工程解析のために、幾何学的条件及び熱力学的条件を変えた実験と解析を行う。
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Research Products
(9 results)
