低分子量フルオロカーボンの乳化・可溶化および機能付与

低分子量碳氟化合物的乳化、增溶和功能化

基本信息

批准号：
13780073
负责人：
中村和吉
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780073/
关键词：
フルオロカーボン乳化可溶化

项目摘要

フルオロカーボンは、炭化水素の水素原子をフッ素原子で置換した化合物であり、とくに低分子量のものは炭化水素系化合物では発現できない機能を有し、「人工血液」に代表される次世代の高機能性材料などさまざまな分野で研究が行われている。そしてこれらの物質は、ごく少量が基質表面に吸着して薄膜を形成したり、微細粒子となるような「希薄溶液・分散系」で機能を発現する。しかし、フルオロカーボンを希釈できる溶剤は、その種類が乏しく、かつ経済・安全性に問題があり実用的ではない。ゆえにこの機能化のためには界面活性剤を用いて乳化・可溶化を行い水中に分散させるのが最適である。しかしながら、フルオロカーボンは水、油脂にきわめて難溶であり、また経験に頼る方法で乳化の調製が行われているため、系統的な理解困難とされていた。今年度は昨年度に引き続き、水/界面活性剤/フルオロカーボン系状態図を作成し、各成分の溶存状態を調査した。その結果、代替フロンとして知られる物質を系に添加することで、水とフルオロカーボンの相溶性が向上し、可溶化に有効であるとの知見を得た。これは代替フロンがコソルベントとして機能していると思われる。そしてこの系において可溶化系のモデルとなるマイクロエマルション形成に成功した。本研究で調製されたマイクロエマルションは、炭化水素系のマイクロエマルションと同様の相挙動を示し、温度・組成等の形成条件も類似することがわかった。このフルオロカーボン可溶化系は、医薬品、塗料、化粧品等の機能性製品中に多用されている「フッ素樹脂」を容易に溶解除去できることがわかった。本研究の一部を、第34回洗浄に関するシンポジウム(日本油化学会)で「シリコーン、フルオロカーボン乳化系の洗浄特性」という題で発表した。

氟碳化合物是碳氢化合物中的氢原子被氟原子取代的化合物，特别是低分子量的化合物具有碳氢化合物无法表达的功能，非常适合用于“人造血液”等下一代高性能产品。。”研究正在各个领域进行，包括材料。这些物质在稀溶液和分散体中发挥其功能，极少量的物质被吸附到基材表面，形成薄膜或成为细颗粒。然而，能够稀释碳氟化合物的溶剂种类稀缺，且存在经济和安全问题，使其不切实际。因此，对于这种功能化，最好使用表面活性剂将其乳化、增溶和分散在水中。然而，氟碳化合物在水和油脂中的溶解度极差，并且乳液的制备方法依赖于经验，因此很难系统地理解该问题。今年，继去年之后，我们制作了水/表面活性剂/碳氟化合物系统相图，并研究了各组分的溶解状态。结果，他们发现在系统中添加一种称为 CFC 替代品的物质可以改善水和碳氟化合物之间的相容性，并有效溶解它们。这似乎是由于 CFC 替代品充当助溶剂。使用这个系统，我们成功地形成了一种微乳液，可以作为增溶系统的模型。本研究制备的微乳液表现出与烃基微乳液相似的相行为，并且温度和成分等形成条件也相似。研究发现，这种氟碳增溶体系可以轻松溶解和去除药品、油漆和化妆品等功能性产品中经常使用的“氟树脂”。该研究的一部分在第 34 届清洁研讨会（日本石油化学家协会）上发表，标题为“有机硅和氟碳乳液系统的清洁性能”。