荷電高分子ゲルの平衡超構造の制御

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(1)高分子溶液のゾル-ゲル転移に関する研究 イオン性高分子溶液のイオンコンプレックス形成に伴うゾル-ゲル転移を動的光散乱により解析し、転移点付近では伸張型時間-散乱強度散乱関数となることを示した。また、ポリウレタン濃厚溶液のゾル-ゲル転移について小角X線散乱により、転移点の特定化を行い、レオロジーの結果と比較した(文献1、2)。(2)イオン性高分子ゲルの膨潤-収縮の速度論 イオン交換樹脂や化学架橋したポリビニルアルコール高分子ゲルの膨潤-収縮挙動の速度論を解析し、従来の膨潤の速度論を修正した(文献2、3)。(3)荷電ゲルの微視的構造解析 平成7年度において購入した顕微鏡動的光散乱装置(MSDLS)により荷電性ゲルの膨潤および収縮相でのゲル分子の運動性、相関長の変化などをゲルの非エルゴード性を考慮したアンサンブル・時間平均併用法により解析した。すなわちゲルがもつ濃度ゆらぎを架橋による凍結ゆらぎと、熱運動によるゆらぎ(通常の溶液のゆらぎ)に分解し、凍結ゆらぎ(レーザースペックル)を制御できることを実証した(文献5)。一方、小角中性子散乱(SANS)(日本原子力研究所東海研究所)により10nmオーダーに現れるミクロ相分離構造を添加塩やpHの関数として解析した(文献4)。(4)ゲルに働く分子間力の定量と微視的構造解析 分子間相互作用の評価を示差走査熱量分析(DSC)、フーリエ変換赤外分光法により行った。特に疎水性相互作用の定量化には熱分析が有効であることを示し、新しい脱疎水和エンタルピーの定量化法を提案した(文献6)。この手法を両性高分子ゲルの解析に適用し、疎水場と親水場(荷電基)の働く条件での相互作用の定量化を行った。