温度応答性高分子を利用したクレイナノコンポジット膜の作製と膜特性評価

摘要

The temperature sensitive nanocomposite membranes using clay and thermosensitive polymer were produced by in-situ polymerization by synthesized hectorite (Laponite XLS) and poly (N-isopropylacrylamide) (PNIPA). The composition of the nanocomposite was optimized, and it was successfully prepared uniform membranes to adjust the amount of catalyst and initiator. The water vapor barrier property of nanocomposite membranes showed temperature response and it was possible to adjust by NIPA concentration. DTA analysis confirmed that the endothermic peak due to the clay dehydration were disappeared to after the nanocomposite. Moreover, the DTA curve of nanocomposite membrane was observed exothermic peak due to the PNIPA chains. Thus, the nanocomposite membrane structure was suggested to polymerize PNIPA between clay layers. In conclusion, the temperature responsive properties of nanocomposite membrane proceed by PNIPA that was polymerized between clay layers and that property was controlled by the concentration of NIPA.%粘土鉱物である合成へクトライトと温度応答性高分子であるポリ（N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPA)を用いて、 感温性ナノコンポジットガスバリア膜を作製した。ナノコンポジット膜の組成を種々検討し、重合促進剤および重合開 始剤の添加量を調整することで均ーなナノコンポジット膜を作製した。作製したナノコンポジット膜は温度によって水 蒸気パリア性が変化する温度応答性を示した。TG/DTA測定では、ナノコンポジット膜のDTA曲線からはクレイ層間 水による100℃前後の吸熱ピークが見られなくなつており、PNIPAの主鎖による発熱ピークが見られた。これにより、 ナノコンポジット膜はクレイ層間にPNIPAが重合している構造であることが示唆された。これらの結果から、ナノコ ンポジット膜の温度応答性はクレイ層間に重合したPNIPAに由来するものであり、NIPAの添加量によって制御可能で あると考えられた。