自発的に構造を形成しうるゲルの調整と物性

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ゲルに構造を刷り込む目的で,種々の相互作用を有するモノマーを用いゲルを合成した.第一に,弱電解質モノマーを用い,正負両電荷を有する両性高分子電解質ゲルを合成した.その相転移挙動から,このゲルの体積相転移挙動がpHに対して非対称となることを明らかにした.この結果がゲル中における水素結合の形成によるものであるとの推測をもとに,膨潤挙動の尿素濃度依存性が測定した.この測定により,ゲル中に水素結合が形成されていることを直接的に示した.また,このゲルの温度依存性の測定から,ゲル中に形成される水素結合に協同性が現れることを発見した.これらの研究により,両性高分子電解質ゲルの構造に関する新たな知見が得られたものと考えられる.さらに,当該研究ではこのゲルの膨潤挙動の塩濃度依存性が研究されている.この研究により,二価の塩においてゲルが再帰還型の相転移となることを発見した.また,塩の添加により,膨潤挙動が不可逆となる場合もあることをつきとめた.この研究の結果,電荷の相互作用ならびに水素結合の協同性によって,ゲル中にある種の構造が形成されることが明かとなった.この系にさらに疎水相互作用性のモノマーを共重合し,三成分共重合ゲルを調製しその膨潤挙動を測定した.おのおのの相互作用がゲルの膨潤挙動に顕著に反映することが明かとなった.また,疎水相互作用が共存することにより,水素結合の安定性が増すことを示唆する結果が得られている.