| 研究概要 |
強イオン性であるスルホン酸基を有する親水鎖と柔軟な疎水鎖からなる両親媒性ジブロックコポリマーを種々の鎖長,鎖長比で合成し,その会合挙動を詳細に調査した.得られたポリマーは,長い疎水鎖を有する非水溶性のものと,短い疎水鎖の水溶性のものに大別でき,前者は水面上で単分子膜を,後者は,水中でミセルを形成した.単分子膜は,カルボキシル基を有する両親媒性ポリマーの単分子膜同様,疎水層,親水鎖の絨毯層,そして親水鎖のブラシ層の3層構造を取っており,鎖長,鎖長比,表面圧によるナノ構造の変化も類似の挙動を示した.しかし,添加塩による変化は大きく異なり,強酸に特徴的なものであった.塩濃度0.2Mまでは,ナノ構造の変化が全く見られず,0.2M以上で膜は収縮した.これはブラシを構成する高分子が強イオン性の高分子電解質であるため,ブラシ内のイオン強度が非常に高く,少々の塩を添加してもその小イオンはブラシ内に侵入できず,膜構造に変化を与えないものと考えられる.0.2M以上での収縮は,小イオンがブラシ内に入り,高分子鎖間の静電的反発力を遮蔽した結果と解釈できる.水溶性高分子は,以前研究を行った強酸性ポリマーと同様,水面に全く吸着することなく水中でミセルを形成した.これは,鏡像電荷によるイメージフォースのためと考えられる.しかし,塩を添加すると高分子濃度が高い領域でわずかな表面張力の低下が見られ,吸着現象が起こっていることがわかった.色素可溶化法により求めた臨界ミセル濃度は,塩濃度の増加と共に高濃度側にシフトした.イオン性低分子界面活性剤では,Corrin-Harkinsの経験則に従い,低濃度側にシフトすることが知られており,この全く逆の傾向は,イオン性高分子界面活性剤の特徴と言える.その原因については今後の課題である.以上,親水鎖を強イオン性としたポリマーで新規高分子組織体創生の可能性が示唆された.
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