凍結した架橋デキストランゲルを昇温すると，架橋密度が適当な場合，氷晶形成による結晶化現象が観測される場合がある。この昇温結晶化のメカニズムを解明する目的で，DSC，ラマン散乱，X線回折－DSC同時測定を行った。その結果，凍結挙動だけでなく，生成する氷晶のサイズも架橋密度に依存することが明らかになった。すなわち，二次元X線回折－DSC同時測定の結果から，昇温結晶化の観察されるゲルではサイズの小さな氷晶の形成されやすいことが示唆された。また，ラマン散乱実験から，このゲルにおいてガラス状態の水の存在が示唆された。したがって，高分子網目構造の存在および凍結時における網目構造の変化により，高分子ゲル中において氷晶形成は妨げられることが明らかになった。これまでに得られた知見より，昇温結晶化のメカニズムについて議論した。
To understand the mechanism of ice crystallization during rewarming observed with a frozen crosslinked dextran gel of a certain density of crosslink, DSC, Raman scattering and X ray diffraction-DSC simultaneous measurements were conducted. It was found, as a result, that size of ice crystals as well as freezing behavior depend on the density of crosslink of the gels. By the study of two-dimensional X ray diffraction-DSC simultaneous measurements, formation of small ice crystals was indicated with the gel where ice crystallization during rewarming is observed. Presence of glassy water was also indicated in the frozen state of the gel by the measurement of Raman scattering. Then, it was clarified that ice crystallization in polymer gels is more or less obstructed by the polymer network, and by its change at the time of freezing. From these results together with the knowledge so far obtained, a conceivable mechanism of ice crystallization during rewarming was discussed.
Publication Date: 2004-03-31