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会合高分子ゲルの架橋点構造解析と運動原理

研究課題

研究課題/領域番号 09650987
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
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

田中 文彦  京都大学, 工学研究科, 教授 (50107695)

研究分担者 田中 文彦  京都大学, 工学研究科, 教授 (50107695)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1999年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1998年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1997年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード会合高分子 / 可逆ゲル / 架橋多重度 / 疎水性凝集 / 分子内ミセル / へリックス・コイル転移 / 網目構造 / モンテカルロシュミレーション / ヘリックス・コイル転移 / モンテカルロシミュレーション / フラワーミセル / 混合ゲル / 架橋寿命 / 架橋点多重度 / 架橋長 / 相分離 / 組み替えネットワーク / 両末端会合基 / ループ・ブリッジ転移
研究概要

会合高分子とは、部分的に疎水化された水溶性会合高分子のことである。ポリエチレンオキシドを主鎖にした、片末端疎水基、両末端疎水基(テレケリックポリマー)、鎖上で周期的に疎水基をもつ周期会合高分子、両親媒性ジブロック共重合体、トリブロック共重合体、などをモデル高分子とした。これらの高分子は水中でミセルを形成したり、ミクロ・マクロ相分離、ゲル化などを含む極めて特徴的な相構造をしめす。本課題では、会合高分子のゾル・ゲル転移に注目し、(1)相分離との競合、(2)ゲル化点近傍での架橋構造、(3)ネットワーク中の架橋点の運動性と粘弾性、(4)分子内ミセル形成と分子間架橋が競合する現象、(5)界面活性剤の添加効果、(6)高分子のコンフォーメーション転移とゲル化現象の相関、(7)異種高分子が混合して形成される2成分高分子ネットワーク、等について統計力学的理論解析とモンテカルロシュミレーションを相補的に行うことにより、以下のような成果を果たす。まず、ゾル・ゲル転移、マクロ・ミクロ相分離、臨界ミセル点を含む相図を広い温度濃度領域で高速で導出できる計算法(会合高分子溶液理論)を確立し、様々な実験結果と比較検討した。特に、ゾル・ゲル転移線から架橋構造(特に多重度)を推定する「修正エルドリッジ・フェリー法」を開発し、ポリピニルアルコール等のゲルに適用した。また、有効鎖の数えあげによりゲルの弾性率を求める方法を開発した。テレケリックポリマーの場合にループ鎖とブリッジ鎖の割合を高分子濃度や温度の関数として求め、ネットワークの大域的構造のキャラクタリゼーション手法(鎖の会合形態の分類)を提案した。これにより、フラワーミセル出現条件を解明した。以上のすべての問題に関連した溶液の空間構造を分子レベルで詳細に検討するため、モンテカルロ・シュミレーションを行った。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] F.Tanaka: "Thermoreversible Gelation with Two-Component Networks"Macromolecules. 32・4. 1271-1283 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Tanaka: "Polymer-Surfactant Interaction in Thermoreversible Gels"Molecular Interactions and Time-Space Organization in Macromolecular Fluids. 81-89 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Tanaka: "Intramolecular and Intermolecular Association in Thermoreversible Gelation of Hydrophobically Modified Associating Polymers"Computational and Theoretical Polymer Science. 特集号. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Tanaka: "Thermoreversible Gelation Strongly Coupled to Polymer Conformational Transition"Macromolecules. 5月号. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F. Tanaka: "Thermoreversible Gelation of Two-Component Networks"Macromolecules. 32-4. 1271-1283 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F. Tanaka: "Polymer-Surfactant Interaction in Thermoreversible Gels"Molecalar Interaction and Space-Time Organigation in Macromolecnlar Fluids. 81-89 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F. Tanaka: "Intramolecular and Intermolecular Association in Thermoreversible Gelation of Hydrophobically Modified Associating Polymers"Comp. Theor. Polym. Sci., special issue. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F. Tanaka: "Thermoreversible Gelation Strongly Coupled to Polymer Conformational Transition"Macromolecules. (to appear) May. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Tanaka: "Thermoreversible Gelation with Two-Component Networks"Macromolecules. 32・4. 1271-1283 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] F.Tanaka: "Polymer-Surfactant Interaction in Thermoreversible Gels"Molecular Interactions and Time-Space Organaization in Macromolecular Fluids. 81-89 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] F.Tanaka: "Intermolecular and Intermolecular Association in Thermoreversible Gelation of Hydrophobically Modified Associating Polymers"Computational and Theoretical Polymer Science. 特集号. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] F.Tanaka: "Thermoreversible Gelation Strongly Coupled to Polymer Conformational Transition"Macromolecules. 5月号. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] F.Tanaka: "Thermoreversible Gelation of Associating Polymers" Physica A. 257. 245-255 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] F.Tanaka: "Polymer-Surfactant Interaction in Thermoreversible Gels" Macromolecules. 31・2. 384-393 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] F.Tanaka: "Thermoreversible Gelation with Multipie Junctions in Associating Polymers" Hydrocolloids. 3月号. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] F.Tanaka: "Thermoreversible Gelation with Two-Component Networks" Macromolecules. 3月号. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] F.Tanaka: "Intramolecular and Intermolecular Association in Thermoreversible Gelation of Hydrophobically Modified Associating Polymers" Computational and Theoretical Polymer Science. 特集号. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] F.Tanaka and M.Ishida: "Microphase Formation in Mixtures of Associating Polymers" Macromolecules. 30・6. 1836-1844 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ishida and F.Tanaka: "Theoretical Study of the Postgel Regime in Thermoreversible Gelation" Macromolecules. 30・13. 3900-3909 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] F.Tanaka: "Structure and Dynamics of Transient Gels" Prog.Theor.Phys.Supplement. 126. 257-260 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] F.Tanaka: "Phase Formation and Dynamics of Associating Polymers" Prog.Colloid Polym.Sci.106. 158-166 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] F.Tanaka: "Thermoreversible Gelation of Associating Polymers" Physica A. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] F.Tanaka: "Polymer-Surfactant Interaction in Thermoreversible Gels" Macromolecules. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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