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Preparation of Porous Materials with Structural Colors for Dye Agent-Free Toy Applications

Research Project

Project/Area Number 16K16211
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Environmental conscious materials and recycle
Research InstitutionTokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute (2019-2020)
Tokyo Institute of Technology (2016-2018)

Principal Investigator

Shirahase Tomoko  地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部表面・化学技術グループ, 研究員 (40442694)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords多孔質体 / モノリス / ポリメタクリル酸メチル / 高分子ブレンド / メソ孔 / 高分子複合材料 / ポリ乳酸 / 構造色
Outline of Final Research Achievements

In this research project, mesoporous materials were fabricated by removing one component from a miscible polymer blend, structural color and mechanical properties were measured. I also fabricated meso porous materials with different shapes.
First of all, the structural colors were produced by heat treatment at relatively high temperatures. Pore size distributions ranged from tens to hundreds nm. The structural colors were confirmed to be due to Rayleigh scattering. In addition, I successfully fabricated porous materials with various shapes (plate, fiber, etc.) by this method. As for the mechanical properties of the mesoporous monoliths, the mechanical strength decreased but the elongation at break improved. This was interesting to note that the entanglement of the miscible polymers can be inferred from the entanglement of the molecular chains in the mesoporous monolith.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、相溶系ポリマーブレンドの加水分解によりnmオーダーの多孔質体を創製し、その作製条件によって構造色を呈する事を見出した。従来、nmオーダーの高分子メソ多孔質体は調製時に合成などの技術が必要であった。それに対して本研究成果は、複雑なプロセスを経ずに工業的に汎用な溶融混練と加水分解の手法によりメソ多孔質体を作り出す事が出来る点に有用性があり、さらに構造色という機能付加出来た事により応用展開が期待される。

Report

(6 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2020 2019 2018 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Organic solvent-free fabrication of mesoporous polymer monolith from miscible PLLA/PMMA blend2020

    • Author(s)
      Tomoko Shirahase, Shuichi Akasaka, Shigeo Asai
    • Journal Title

      Polymer

      Volume: 203 Pages: 122742-122742

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2020.122742

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ポリマーブレンドの分解により作製した モノリスの多孔質構造と構造色評価2020

    • Author(s)
      白波瀬朋子,赤坂修一,浅井茂雄
    • Organizer
      プラスチック成形加工学会第31回年次大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 構造色を有する高分子多孔質材料の多孔質構造と色の評価2020

    • Author(s)
      白波瀬朋子,赤坂修一,浅井茂雄
    • Organizer
      2020繊維学会秋季研究発表会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリマーブレンドの加水分解特性と 構造色について2020

    • Author(s)
      白波瀬朋子
    • Organizer
      令和2年度 第4回トライボコーティング技術研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ポリマーブレンドの分解により作製したモノリスの多孔質構造と構造色評価2020

    • Author(s)
      白波瀬 朋子、赤坂 修一、浅井 茂雄
    • Organizer
      第31回成形加工学会 年次大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ポリ乳酸ブレンドの加水分解により作製した 高分子モノリスの構造色と多孔質構造の評価2019

    • Author(s)
      白波瀬 朋子、赤坂 修一、浅井 茂雄
    • Organizer
      2019年 繊維学会年次大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] PLLA/PMMAブレンドの加水分解を利用して作製したPMMAモノリスの構造色2019

    • Author(s)
      白波瀬 朋子、赤坂 修一、浅井 茂雄
    • Organizer
      第20回構造色シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ポリマーブレンドからのモノリスの創製2019

    • Author(s)
      白波瀬 朋子
    • Organizer
      成形加工学会 2019年度第2回押出専門委員会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ポリ乳酸ブレンドの加水分解により作製した高分子モノリスの構造色と多孔質構造の評価2019

    • Author(s)
      〇白波瀬 朋子、赤坂 修一、 浅井 茂雄
    • Organizer
      2019年 繊維学会年次大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 結晶化PLLAブレンドの加水分解により作製したポリマーモノリスの多孔質構造2018

    • Author(s)
      〇白波瀬 朋子、赤坂 修一、 浅井 茂雄
    • Organizer
      H30年度 繊維学会秋季研究発表会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Porous structure of polymer monolith prepared by hydrolysis degradation of PLLA/PMMA blends2018

    • Author(s)
      〇白波瀬 朋子、赤坂 修一、 浅井 茂雄
    • Organizer
      The 12th SPSJ International Polymer Conference
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterization of Mesoporous Polymer Monolith Prepared by Hydrolysis Degradation of Poly(lactic acid) Blends2016

    • Author(s)
      Tomoko SHIRAHASE, Shuichi AKASAKA, Shigeo ASAI
    • Organizer
      The 11th SPSJ International Polymer Conference
    • Place of Presentation
      Fukuoka International Congress Center
    • Year and Date
      2016-12-13
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PLLAブレンドの分解を利用して作製したメソ孔を有する高分子モノリスの構造評価2016

    • Author(s)
      白波瀬 朋子、赤坂 修一、浅井 茂雄
    • Organizer
      H28年度 繊維学会秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      山形大学 米沢キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-20
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ポリ乳酸ブレンドの分解によるPMMA多孔質体の創製と構造評価2016

    • Author(s)
      白波瀬 朋子、赤坂 修一、浅井 茂雄
    • Organizer
      H28年度 繊維学会年次大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2016-06-08
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2022-01-27  

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