| 研究概要 |
疎水性相互作用によりゾル・ゲル転移を引き起こす水溶性会合高分子の凝集機構とゲル化に関連して,(1)分子内ミセル形成と分子間架橋が競合する現象を,当研究課題で展開してきた「会合溶液理論」により解明し, (2)これを,高分子のコンフォーメーション転移と強く結合したゲル化現象に応用した。また, (3)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について相図を導出した。
(1)に関しては,両末端会合基の場合にループ鎖とブリッジ鎖との割合を高分子濃度や温度の関数として求め,クラスターの構造特性と分布を調べた。フラワーミセルの臨界ミセル濃度とゲル点がどのような関係にあるか,単一ループの形成確率と架橋多重度を変化させて調べた。周期的会合高分子については,複雑であるのでモンテカルロ法によるシミュレーションでミセル形成の過程を解析した。いずれも架橋点の構造(主として多重度)に大きく依存することが判明した。これをもとに,会合高分子と界面活性剤との相互作用について,界面活性剤による架橋構造の調節(混合ミセルの形成)という視点から調べ,特異なレオロジー特性が得られることが分かった。(2)に関しては,ヘリックス・コイル転移,グロビュール・コイル転移,ロッド・コイル転移によって誘起される高分子のゲル化現象を,架橋構造の解析という視点から考察し,温度に依存する「有効官能数」という新しい概念による統一的な理解を試みた。導出した相図を,蛋白質のゲル化現象の実験結果と比較し,良好な一致を確認した.他の複雑な天然高分子のゲル化現象に応用することを計画している。(3)の2成分ゲルについては,相互貫入型,交替型,ランダム混合型などが可能であることを示し,それぞれについて予測される相図を導出し,実験的報告があるのを期待しているところである。
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