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虫の目

ナノゲルのなめらかさ

2014年11月08日

高分子の柔かさとレオロジー


高分子の特徴をごく簡単に表すと、硬いもの、熱で軟らかくなるもの、ソフトなものがすぐに浮かびます。その中からソフトなものに絞ってみますと、合成繊維、ビニール袋、ゴムなどが浮かんできます。私たちの取り扱う高分子ゲルは、実はこのゴム(エラストマー)の構造とよく似ているものなのです。

ゴムは、初めはラテックスと呼ばれるゴムノキから滲みだす天然高分子を加硫という処理で天然高分子の間を繋ぎあわせ(架橋といいます)、お互いが結び合う網目構造に変化させて、固体ながら大きな弾性をもつ材料として利用されるようになりました。今日では、合成ゴムが工業分野で自動車のタイヤなど重要な材料となっています。

ゴムを水(溶媒といいます)に何日も浸すとどうなるか?これは、その網目構造に水が滲みこみ(浸漬するといいます)、ぶよぶよになります(膨潤といいます)。ここまでで、化学ゲル(ジェル)を表現する重要な要素が揃いました。々睚子架橋M惑洵た残勠ニ捗瓩任后※ここでは、低分子ゲルや物理ゲルについては言及しませんがゲル化の様子が異なる方法もあります。

エフリゴ社が提供する高分子ゲルは、モノマー(単量体)=架橋剤と開始剤を反応させた化学ゲル(ジェル)です。一般に分子鎖によるナノメートルサイズの結合と絡み合いによる独特の形態が構造として現れるため、高分子ゲルは原料物質の成分(媒質)や溶媒により様々な種類が考えられます。

さて、少し遠回りをしましたが、本題のなめらかさについてですが、溶媒にゲル粉末を少しずつ加えていくと、高分子ネットワークに溶媒が少しずつ取り込まれ行きますが、添加量の多寡の割合で増粘状態が少しずつ変化します。また、同じ溶媒同士の摩擦はほとんどの場合ゼロ(電荷をもつものは除く)ですので、高分子鎖との抵抗(親和力・斥力)が主な要因となります。弊社のEAP671ゲルの場合、室内環境(室温・湿度・気圧)下で非加熱で溶媒に重量比で2%程度から少しづつ粘度が増して行き、撹拌も必要とせず4%から5%程度の添加量で流動性がほとんど無くなり、ゲル状態となります(この時点が適量)、更に加えて10%程度まで増やしますと、雪だるまの様な状態になります。このように作業性が単純で簡単なため、容易に所望する柔かさ、粘度に仕上げることが可能です。精油(一例としてヒノキ油)を適量の膨潤状態で実際に指先に取りすり合わせると、圧力が加わった時点でゲルの平衡が崩れ油分が滲み出します。とても滑らかで、媒質の高分子ゲルの存在には気づきません。もちろんですが精油成分がロスなくほぼ100%でゲル化できますので高濃度の精油は、見た目が化粧品の様な感じですが、そのままでは危険ですので取扱いにはアロマセラピーの知識が必要になります。

くれぐれもご注意ください。

以下のリンクは以前に製作した動画です、ゲル化した精油の物性の一端がご理解いただけると思います。



http://youtu.be/0OdigLR5oJE



ゲル化した精油は、スクレーパー等で伸ばしながら塗布できます、ただし塗布面(基材の表面)が細孔が多い場合は、油分が分離してしまいます。hinoki2e.jpg


(ご注意)

記事の投稿時点で、現在のところすべての精油について調べつくした段階ではございません、またEAP671は、弊社の商品名です。くれぐれもご注意ください。

EAP671は合成香料や忌避剤などの成分混合した溶媒に対してもゲル化に有効です。商品企画や開発担当者様には、支給品による実験の相談にも応じます。

ご質問はお問合せメールにてお気軽にお尋ねください(秘密事項は別途秘密保持契約をお願いいたします)。



※文中の記載事項で誤った表現がございましたら随時ご指摘頂ければ幸甚です。