| 研究課題/領域番号 |
26410194
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| 研究機関 | 奈良女子大学 |
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研究代表者 |
吉村 倫一 奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (10339111)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 非イオン性界面活性剤 / 環境負荷低減 / ポリオキシエチレン / 単一鎖長 / 表面張力 / 臨界ミセル濃度 / ミセル / 小角散乱 |
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| 研究実績の概要 |
非イオン性界面活性剤は、親水基がエチレンオキシド（CH2CH2O）のポリエチレングリコール型がほとんどであり、乳化、洗浄、浸透など種々の機能を有することから、トイレタリーや化粧品など各種工業製品に使われている。しかし、合成で使用されるエチレンオキシド（酸化エチレン）は、人体に対して毒性が強く、眼や上気道の粘膜刺激が強烈で発ガン性物質であることが最近指摘されている。環境に対する排出抑制対策も問題であり、一部の外国ではエチレンオキシドの使用を制限する動きも見られ、エチレンオキシドから作られるポリエチレングリコール型非イオン性界面活性剤の見直しは今後重要な課題である。本研究では、出発原料にエチレンオキシドを用いたポリエチレングリコール型の非イオン性汎用界面活性剤に替わる新しい非イオン性界面活性剤の開発を行った。
１．ポリエチレングリコール－ポリプロピレングリコール系単鎖型非イオン性界面活性剤の合成
任意の重合度をもち、分布有または無のポリエチレングリコールのナトリウム塩と臭化アルキルを反応させ、さらに、このポリエチレングリコールアルキルエーテルの臭化物とポリプロピレングリコールのナトリウム塩を作用させて、ポリエチレンポリプロピレングリコールアルキルエーテル（CnEOxPOy）を合成した。
２．界面化学的性質の評価
界面化学的性質を、静的および動的表面張力と界面粘弾性の測定により調べ、気／液界面での吸着・配向性について検討した。また、水溶液中で形成する会合体のナノ構造を、動的光散乱、蛍光、低温透過型電子顕微鏡、X線小角散乱（兵庫県佐用郡のSPring-8を利用）により調べた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初は出発物質にグリセリンを用いて、ポリグリセリン系単鎖型非イオン性界面活性剤の合成も行う予定であったが、合成、精製がうまくいかず、もう一つの計画であった単一鎖長ポリエチレングリコールを用いたポリエチレングリコール系単鎖型非イオン性界面活性剤の合成を先に進めた。後者は合成に成功し、その付加体であるポリエチレンポリプロピレングリコール系単鎖型非イオン性界面活性剤の合成も順調に行うことができた。合成した２タイプの非イオン性界面活性剤の界面化学的性質は、静的および動的表面張力と界面粘弾性の測定により調べ、水溶液中で形成する会合体のナノ構造は、動的光散乱、蛍光、低温透過型電子顕微鏡、X線小角散乱により調べ、高い界面活性を得るためにアルキル鎖長、ポリグリセリンまたはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールの重合度および分布の制御に成功した。これらの研究成果から、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
計画通り、ポリエチレングリコール－ポリプロピレングリコール系ジェミニ型非イオン性界面活性剤の合成を行い、単鎖型と同様に界面化学的性質や水溶液中における会合体特性について検討する。また、粘度のずり速度依存を調べ、得られる流動曲線から粘性の性質、分子集合体の形状、粘弾性などについて検討し、動的光散乱や小角散乱などの結果と合わせて、会合状態およびメカニズムについて総合的に考察する。さらに、洗浄剤や乳化剤としての評価を行う。
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