2015 Fiscal Year Annual Research Report
新しい架橋法による新規な三次元網目構造を持つ高分子ゲルの創製とその性質の解明
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24550259
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| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
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Principal Investigator |
廣川 能嗣 滋賀県立大学, 工学部, 教授 (60436722)
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2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 二段階調製法 / 後架橋 / 高分子ゲル / 活性エステル / 膨潤度 / 刺激応答性 / 感温性 / アクチュエーター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、従来の調製法では得られなかった構造を持つ高分子ゲルの新規な調製法を構築し、得られた新しい構造を持つ高分子ゲルの性質を明らかにすることである。新規な調製法とは、従来のジビニル化合物を用いるゲル化(「ジビニル架橋法」)とは異なり、第一段階で架橋点となる反応性側鎖を持つ線状高分子を合成し、第二段階で架橋を行い、三次元網目を得る方法である(「二段階調製法(後架橋法)」)。 高分子ゲルを合成するモノマーとしてアクリルアミド誘導体、反応性側鎖を持つモノマーとしてアクリロイルオキシ-N-サクシンイミドを用いて実験を行い、次のことが明らかとなった。
① 反応性側鎖を持つ線状高分子をエチレンジアミンで架橋反応を行いゲル化する時に用いる溶媒の極性が高いほど、ゲル化に要する時間が長くなるが、得られたいずれの高分子ゲルも同様の膨潤挙動を示し、ゲル化溶媒の違いに関わらず、同様の三次元網目が形成されることが明らかとなった。
② いずれも反応性側鎖を持つ、水溶性のジメチルアクリルアミドポリマー（A）、水不溶性のブチルアクリルアミドポリマー（B）、感温性のイソプロピルアクリルアミドポリマー（C）を組み合わせて後架橋法により得られる高分子ゲルは、共重合法で得られる対応するモノマー組成の高分子ゲルと全く異なった膨潤挙動を示すことが明らかとなった。
③ 架橋剤として用いる多価アミンと官能基を持つモノアミン化合物を一緒に用いると、高分子ゲル網目鎖の架橋密度を制御できること、また、三次元網目鎖に官能基を導入可能なことが明らかとなった。
④ （A）と（B）を組み合わせ後架橋法で得られる高分子ゲルは、共重合法によって得られた高分子ゲルよりも、温度変化に対して高速に応答することが判明し、アクチュエーターとして機能することが明らかとなった。
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