W/Oマイクロエマルションの組織形状,同溶液物性の制御・設計に関する研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06750772
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 塩井 章久 京都大学, 原子エネルギー研究所, 助手 (00154162)
• キーワード: マイクロエマルション / 組織形状 / 溶液物性 / 粘度 / 電気伝導度 / 浸透圧縮率 / 圏円筒組織

研究概要

本研究では、W/Oマイクロエマルションの微細組織構造及び、それらを含む溶液の巨視的な物性を制御することを目的とした。まず、界面活性剤分子形と微細組織形状との関係を明らかとするモデルを提案した。それによって、親水基/疎水基長の比、疎水基中での疎水基セグメントの重点密度が本質的であることを見いだした。また、添加電解質濃度が微細構造に与える影響も明確とした。このモデルに基づいて、エアロゾルOT(AOT)以外に、ジオレイルリン酸ナトリウム、ジトリデシルスルホコハク酸ナトリウム、が球状組織形成系でありジ2エチルヘキシルリン酸ナトリウムSDEHPが円筒組織形成系であることを見いだした。さらに、ノニオン界面活性剤やイオン性界面活性剤間の混合系の微細組織構造についても実験的検討を加えた。つぎに球状組織系としての代表であるAOTと円筒組織系の代表であるSDEHPを用いて、界面活性剤濃度がかなり濃厚な状態まで、浸透圧縮率、粘弾性測定、電気伝導度測定、動的構造因子の計測を行った。その結果、球状組織系では、基本的には剛体球流体系として単純流体の液体論で溶液物性の記述が可能であることがわかった。一方、円筒組織形成系では、円筒が絡まりあうことでネットワークを形成し、擬高分子組織を形成するとして、高分子溶液論の枠組みを用いることで、溶液物性の半定量的な理解が可能であることが分かった。これら液体論並びに高分子溶液論は、非経験的に、溶液の浸透圧、粘弾性等をある程度予測する能力を有している。上記のことは、我々のモデルによって界面活性剤分子形から、微細組織構造の制御設計が可能であり、そのような組織を含む溶液物性を論理的に予測できるということを意味する。これは、界面活性剤分子形から微細組織・溶液物性の目的に応じた設計ができるということを意味し、申請段階での目的は達成できたと考えている。

研究成果

• [文献書誌] K.Kurumada,A.Shioi et al.: "Microstructure of Concentrated Water-in Oil Microemulsions in Sodium Bis(2-ethylhexyl)Sulfosuccinate and ...." The Journal of Physical Chemistry. 98. 12382-12389 (1994)
• [文献書誌] A.Shioi et al.: "Static Light Scattering from Oil-Rich Microemulsions Containing Polydisporsed Cylindrical Aggregates in Sodium(2-ethylhexyl)..." The Journal of Physical Chemistry. 99. 31-37 (1995)
• [文献書誌] M.Harada,M.Adachi,A.Shioi et al.: "Microemulsions as Liquid Media for MAterials Separation" Second International Conference on Materials Engineering for Resources. 248-255 (1994)
• [文献書誌] 塩井章久・原田誠: "両親媒性分子からなる分子集合体の相構造(16)-W/Oマイクロエマルション集合体の形状についてのモデル-" 京都大学原子エネルギー研究所彙報. 86. 50-50 (1994)
• [文献書誌] 車田研一,塩井章久,原田誠: "両親媒性分子からなる分子集合体の相構造(17)-AOTマイクロエマルションの濃厚領域における挙動-" 京都大学原子エネルギー研究所彙報. 86. 51-51 (1994)
• [文献書誌] 車田研一,塩井章久,原田誠: "両親媒性分子からなる分子集合体の相構造(18)-SDEHP系マイクロエマルションの濃厚領域における挙動" 京都大学原子エネルギー研究所彙報. 86. 52-52 (1994)