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高分子溶液のゲル化に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 05453150
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 高分子構造物性(含繊維)
研究機関京都大学

研究代表者

福田 猛  京都大学, 化学研究所, 助教授 (00111972)

研究分担者 呑海 信雄  京都大学, 化学研究所, 教務職員 (90237181)
辻井 敬亘  京都大学, 化学研究所, 助手 (00217308)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
1994年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1993年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
キーワード物理ゲル / 錯体形成 / 化学ゲル / アンスリル基 / 光2量化反応 / 分子内架橋 / 分子間架橋 / 古典的ゲル化理論 / 光架橋 / 臨界架橋密度 / 濃度依存性 / セルロース誘導体 / セロビオース誘導体 / 直鎖状会合体 / 液晶ゲル / 熱可逆性ゲル
研究概要

直鎖状高分子に化学的または物理的な架橋を導入すると、その溶液はしばしばゲル化する。この現象に関する最も基本的な問題は、架橋機構の解明に加えて、ゲル化に要する最小の架橋点の数(臨界架橋密度)と高分子の濃度および分子特性の相関の理解である。本研究では3種の系、すなわち、(I)ジヒドロキシプロピルセルロース(DHPC)/ボラックス/水系、(II)アシル化セロビオース(ACB)/n-アルカン系、および(III)側鎖にアンスリル基を有するポリメタクリル酸メチル(A-PMMA)/テトラヒドロフラン系についてこの問題を検討した。主な成果は以下の通りである。
先ず、物理架橋系である(I)、(II)について、そのゲル化機構を分光学的手法により明らかにした。特に、系(I)ではDHPC側鎖末端の1,2-ジオールサイトとホウ酸イオンの2:1錯体を架橋点としてゲル化が進行する。^<11>B-NMR法による架橋密度の定量の結果、この系のゾル-ゲル相図が高分子の重なり濃度c^*を用いて一本のマスター曲線に規格化しうること、ゲル化の臨界架橋密度が高分子濃度の減少関数であり、また、高濃度域でFlory-Stockmayerの古典理論が近似的に成立することが判明した。系(III)は、光化学反応によるアンスリル基の2量化が架橋点となる化学架橋系であるが、この系に関しても分光学的手法により架橋密度を正確に評価することに成功した。また、光架橋反応に伴う分子量と広がりの変化を光散乱法で追跡した結果、この系においても高濃度域において古典理論が近似的に成立することを実証した。なお、系(II)は、ACB分子の直鎖状会合体の形成と会合体の局所的な凝集に由来する新しいタイプの物理ゲル(液晶ゲル)であることが判明した。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] 福田猛 他: "ジヒドロキシプロピルセルロース/ボラックス/水溶液系のゲル化機構" 日本化学繊維研究所講演集. 50. 9-16 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福田猛 他: "Chain-Length Dependence of the Mesomorphic Properties of Fully Decanoated Cellulose and Cellooligosaccharides" Macromolecules. 27. 1651-1653 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福田猛 他: "Gelation of Acylated Cellobiose/n-Alkane Solutions" J.Chem.Soc.Jpn. (発表予定).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福田猛 他: "Gelations of Polymer Solutions Induced by Photodimerization of Pedant Anthryl Groups" Macromolecules. (発表予定).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福田猛(分担): "Cellulose Polymers,Blends and Composites" Hanser Verlag(R.D.Gilbert編), 244 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Miyamoto, T.Sato, Y.Tsujii, T.Fukuda :"Mechanism of Gelation of Dihydroxy-propylcellulose/Borax/Aqueous Solutions" Proc.Res.Inst.Chem.Fib.Jpn.50. 9-16 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Takeda, K.Fujii, J.Watanabe, T.Fukuda, T.Miyamoto :"Chain-Length Dependence of the Mesomorphic Properties of Fully Decanoated Cellulose and Cellooligosaccharides" Macromolecules. 27. 1651-1653 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukuda, A.Takada.T.Miyamoto :"Cellulosic Polymers, Blends and Composites" R.D.Gilbert, Ed., Hanser Verleg, Munnich. 47-70 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ide, T.Fukuda :"Gelation of Acylated Cellobiose in n-Alkane Solutions" J.Chem.Soc.Jpn.(to be published).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ide, T.Fukuda, Y.Tsujii, N.Donkai :"Gelation of Polymer Solutions Induced by Photodimerization of Pendant Anthryl Groups" Macromolecules. (to be published).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福田猛(分担): "Cellulose Polymers,Blends and Composites" Carl Hanser Verlag(R.D.Gilbert編), 244 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 福田 猛 他: "ジヒドロキシプロピルセルロース/ボラックス/水溶液系のゲル化機構" 化学繊維研究所講演集. 50. 9-16 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 福田 猛 他: "Chain-Length Dependence of the Mesomorphic Properties of Fully Decanoated Cellulose and Cellooligosaccharides" Macromolecules. 27. (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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