疎水性分子との協同的相互作用による高分子ゲルの構造形成と網目の役割

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07455367
• 研究種目: 一般研究(B)
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 長田 義仁 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60007804)
• 研究分担者: 安永 秀計 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (80241298) ; ぐん 剣萍 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (20250417)
• キーワード: 高分子ゲル / 長鎖アニオン性基 / 界面活性剤 / 静電相互作用 / 疎水性相互作用 / 構造転移 / 電気的ポテンシャル場 / 網目

研究概要

1)側鎖に長鎖(n)アニオン性基を持つ高分子ゲル例えば12-アクリロイルドデカン酸ゲルを合成した。これに鎖長(m)の界面活性剤n-アルキルピリジニウムクロリドを反応させ、相互作用の熱力学パラメータ・安定度定数(K)・結合度(β)及び協同性パラメータ(u)を評価し、nとmの相関を明らかにした。塩強度・媒体の誘電率等を系統的に変化させ、網目分子における静電相互作用・疎水性相互作用の役割を調べた。(安永・ぐん)
2)ゲルの構造を広角および小角X線回折・電子顕微鏡・DSC等を用いて解析した。溶媒組成・温度・pH等外部環境の変化が構造形成または構造転移にあたえる効果を明らかにした。(長田・ぐん)
3)ゲル中ミクロ場における電気伝導度・水の融点・転移熱・ヤング率等をゲルの構造形成と関連させて測定した。構造転移とこれらの値とその相関を調べた。その際、ゲルと対応する溶液との比較を行い、電気的ポテンシャル場・局所粘度・分子の運動性の違いを考慮に入れて、構造形成における網目の役割を明らかにした。局所粘度や運動性は蛍光測定・NMR等によって評価した。(長田・安永)

研究成果

• [文献書誌] J.P.Gong and Y.Osada: "Presence of Electrostatic Potential Wells in the Ionic Polymer Network" Jpn.Chem.Lett.6. 449-450 (1995)
• [文献書誌] J.P.Gong and Y.Osada: "Theoretical Analysis of the Cross-linking Effect on the Polyelectrolyte-Surfactant Interaction" J.Phys.Chem.99. 10971-10975 (1995)
• [文献書誌] Y.Osada and A.Matsuda: "Shape-Memory Gel with Order-Disorder Thansition" Nature. 376. 219- (1995)
• [文献書誌] M.Uchida,M.Kurosawa and Y.Osada: "Swelling Process and Order-Disorder Transition of Hydrogel Containing Hydrophobic Ionizable Groups" Macromolecules. 28. 4583-4586 (1995)
• [文献書誌] H.Okuzaki and Y. Osada: "Role and Effect of Cross-linkage on the Polyelectrolyte-Surfactant Interactions" Macromolecules. 28. 4554-4557 (1995)
• [文献書誌] Y.Osada,J.P.Gong,M.Uchida and N.Isogai: "Spontaneous Motion of Amphoteric Polymer Gels on Water" Jpn.J.Appl,Phys.34. 2445-2447 (1995)