新しい高周波分光法によるポリオール高分子中の水の状態分析

研究課題名	新しい高周波分光法によるポリオール高分子中の水の状態分析
レコードタイプ	研究実績報告
報告年度	2000
研究期間	1999-2000
研究課題番号	11640615
研究代表者	杉谷嘉則　 (スギタニヨシノリ)　神奈川大学・理学部・教授
研究代表者番号	80015552
研究機関	神奈川大学　研究機関番号：32702
研究分担者	天野力　 (ｱﾏﾉﾁｶﾗ) 　神奈川大学・理学部. 　教授　 (20017445) 　　西本右子　 (ﾆｼﾓﾄﾕｳｺ) 　神奈川大学・理学部. 　助手　 (70241114) 　　松本潔　 (ﾏﾂﾓﾄｷﾖｼ) 　旭硝子・中央研究所. 　主幹研究員
研究種目	基盤研究(C)　研究種目コード：320
審査区分	一般　区分コード：03
研究分野[2]	分離・精製・検出法　研究分野コード：346
キーワード	ポリエチレンオキシド / PEO / 高周波分光 / 束縛水 / 水 / 高分子
研究概要	ポリエチレンオキシド(PEO)は水溶性であるが、種々の有機溶媒にも溶解するポリエーテルであり、工業的用途の多い高分子である。PEOの親水性はほとんどエーテル酸素上に存在する2つのlone pairに依存し、直接の水和はエチレンオキシド(EO)1ユニット当たり2分子の水付加で充足される。PEOに水を添加した時の水分子の束縛状態は、EO:H_2O=1:2前後で大きく変化するものと考えられる。本研究では、PEO中の水分率を変化させ高周波分光測定を行い、PEO中に束縛された水の状態変化について検討した。測定によれば高周波分光スペクトルはEOモル分率の増加により、周波数は高周波側へ、吸収強度は弱くなる傾向が見られた。周波数および強度変化の特徴から、EOモル分率の変化に対してPhase1〜4に区分できると考えられる。(a)Phase1(水分率1.0〜1.25)では水は水同士の会合はほとんど生成せず、EOに強く束縛された状態となっている。(b)Phase2(水分率1.25〜2.0)では、水はEOに束縛されつつも水同士で水素結合をしてクラスターを形成し始めている。(c)Phase3(水分率2.0〜10.0)ではPEOによる水の束縛よりも水分子同士の会合生成が主に行われ、自由水に近い水の割合が徐々に増加していく。(d)Phase4(水分率10.0〜)になると、水添加による束縛状態変化がほとんど起こらず、自由水に近い状態となる。これらはNMR測定結果からも示唆される。