鋭敏な温度応答性を有する新規高分子とハイドロゲルの分子設計
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概要
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N-イソプロピルアクリルアミド (IPAAm) のホモポリマーは極めて敏感な温度応答性により下限臨界溶液温度 (LCST) を示す。一方, アクリル酸のような親水性のコモノマーとの共重合体では, 温度応答性の敏感性はコモノマー組成の増大により消失し, しかもLCSTは高温側に大きくシフトする。イソプロピルアミド基の連続的な繰り返し構造が, 温度応答性の敏感性を規定する重要な構造因子と考え, IPAAm連鎖を維持させて親水性成分を導入する2つの方法の有効性を検討した。第一は, 比較的高分子量のポリエチレングリコールのマクロモノマーとの重合により調製したハイドロゲルである。このハイドロゲルは, アクリル酸共重合ゲルとは異なり, IPAAmホモポリマーとほぼ同様な平衡膨潤度曲線を示し, 温度変化に対して極めて鋭敏な体積相転移を生起した。第二は, 共重合後のポリマーがイソプロピルアミドの繰り返し連続構造を持ち, しかも親水性基の導入を意図して設計した新規な2-カルボキシイソプロピルアクリルアミドを用いたIPAAmとの共重合体である。この共重合体はカルボキシル基の導入によってもLCSTがほとんど影響されなかった。これらの結果は, 温度応答性には親水性と疎水性の単なる組成のみでなく, IPAAmの繰り返し連続構造が極めて重要であることを示すものであり, 反応性と温度応答性を兼ね備えた機能性高分子あるいはハイドロゲルの分子設計の新しい方法の提案である。
- Japan Thermosetting Plastics Industry Associationの論文
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