Tsuyoshi Koga, Fumihiko Tanaka, Ryuhei Motokawa, Satoshi Koizumi, and Françoise M. Winnik
“Theoretical Modeling of Associated Structures in Aqueous Solutions of Hydrophobically Modified Telechelic PNIPAM Based on Neutron Scattering Study”
Macromolecules, Vol. 41, 9413-9422 (2008)
【概要】感熱性高分子であるポリイソプロピルアクリルアミド(PNIPAM)の両末端をオクタデシル基で修飾したテレケリック会合高分子の中性子散乱実験結果を理論的に解析するために、花型会合体(フラワーミセル)からミクロンオーダーの凝集体まで階層的に形成される会合構造に対する理論モデルを構築した．このモデルから計算される散乱関数を用いて中性子散乱データの温度依存性に関する詳細な解析を行い，低温ではフラワーミセルが形成され，昇温とともにオクタデシル基からなるミセルのコア近傍からPNIPAMの脱水和に起因する凝集が進行することを見出した．また，転移温度以上では，２相分離領域であるにも関わらず巨視的な相分離が進行せず，会合数が1万程度でサイズが100ナノメートル程度の球状の会合体(メソグロビュール)が形成され，安定に存在することを明らかにした．更に，濃度変化に関する理論解析を行い，フラワーミセル，メソグロビュールの構造が濃度に依存せず一定に保たれることを見出した．（古賀毅：理論モデルの考案/理論計算、田中文彦：理論構築/研究全体の総括、小泉智：中性子散乱実験）