新規非イオン性ヒトロゲルの開発

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01850202
• 研究種目: 試験研究
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 三枝 武夫 京都大学, 工学部, 教授 (80025824)
• 研究分担者: 宮本 真敏 京都大学, 工学部, 助手 (70149524) ; 中條 善樹 京都大学, 工学部, 講師 (70144128)
• キーワード: 2-オキサゾリン類 / 異性化開環重合 / 架橋反応 / 非イオン性ヒドロゲル / 吸水倍率 / ビスオキサゾリン / リポゲル / アンフィゲル

研究概要

本研究は2-オキサゾリン類の開環重合を基礎として、今までにない新しい非イオン性のヒドロゲルの創成方法の開拓と生成したゲルの特性解析を目的としている。すなわち、2-メチル-2-トキサゾリンのポリマ-が極めて親水性に優れ、また他の汎用ポリマ-との相溶性に優れていることを利用して、新しい非イオン性ヒドロゲルを開発した。
合成方法としてはまず、2-メチル-2-オキサゾリンの開環重合によって得られたポリ(N-アセチルエチレンイミン)をアルカリで部分加水分解し、二級アミノ基を数個含むポリマ-とした。これをヘキサメチレンジイソシアナ-トで架橋することにより、ゲルを合成した。得られたポリオキサゾリンゲルは従来から知られているイオン性のものと比べて、純水にも塩類を含むイオン水にも膨潤する、いわゆる非イオン性ヒドロゲルとしての特性を示した。このゲルは、ポリオキサゾリンの優れた相溶性を反映して、例えばポリ(塩化ビニル)に混合することにより、それを親水性に改質することができた。
一方、2-オキサゾリン類とビスオキサゾリンとの共重合によっても対応するポリオキサゾリンゲルが得られた。この場合、モノマ-であるオキサゾリン類の2位のアルキル基を種々変えることにより、ヒドロゲルからリポゲル、更にアンフィゲルとしての特性を示す一連の新規機能性ゲルが合成できた。例えば、2-メチル-2-オキサゾリンからは非イオン性のヒドロゲルが、2-オクチル、ドデシルなどの長鎖アルキルでは有機溶媒に膨潤するリポゲルが、2-エチル-2-オキサゾリンを用いた場合には、水、有機溶媒ともに膨潤する、いわゆるアンフィゲルが、それぞれ得られることがわかった。
更に、2-メチル-2-オキサゾリンと2-アルキル体、ビスオキサゾリンの三元共重合によってもアンフィゲルの合成に成功した。

研究成果

• [文献書誌] Yoshiki Chujo: "A Novel Nonionic Hydrogel from 2-Methyl-2-oxazoline." Macromolecules. 22. 1074-1077 (1989)
• [文献書誌] Yoshiki Chujo: "Synthesis of an Amphigel by the Teroolymerization of 2-Methyl-2-oxazoline,2-Alkyl-2-oxazoline and Bisoxazoline." Polymer Bulletin. 21. 353-356 (1989)
• [文献書誌] Masatoshi Miyamoto: "Poly〔(acylimino)alkylene〕 Block Copolymers Having per-fluoroalkyl Hydrophobic Blocks." Macromolecules. 22. 3540-3542 (1989)
• [文献書誌] Yoshiki Chujo: "A Novel silane Coupling Agent.Synthesis of Trimethoxysilyl-Terminated Poly(N-acetylethylenimine)." Macromolecules. 22. 2040-2044 (1989)
• [文献書誌] Yoshiki Chujo: "Haloboration Polymerization.Novel Organoboron Polymers by polyaddition between Boron Tribromide and Diyne." Macromolecules. 23. 687-689 (1990)
• [文献書誌] Yoshiki Chujo: "Synthesis of Nonionic Hydrogel,Lipogel,and Amphigel by Copolymerization of 2-Oxazolines and a Bisoxazoline." Macromolecules. 23. (1990)
• [文献書誌] Takeo Saegusa(分担執筆): "Frontiers of Macromolecular Science" Blackwell Sceintific Publications, 595 (1989)