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Studies on functional improvement by deforming colloidal particles

Research Project

Project/Area Number 21K05164
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 35010:Polymer chemistry-related
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

TANIGUCHI Tatsuo  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (30292444)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords高分子微粒子 / 表面改質 / 内包化 / 液晶 / ヘテロ凝集 / 微小圧縮試験 / 液晶カプセル / カプセル / ラテックス / ミクロ相分離 / 制御/リビングラジカル重合 / グラフト鎖 / 異形化 / エマルション / 高分子コロイド / 可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)重合 / 転相温度乳化法 / コアセルベーション / 電場応答性 / 表面開始原子移動ラジカル重合(SI-ATRP) / ナノカプセル / 非球状粒子 / コロイドアレー / 光学特性
Outline of Research at the Start

高分子微粒子は,塗料,化粧品,診断薬など様々な工業製品に応用されており,粒子形態の制御による新たな機能の付与が検討されている。本研究では,従来までの真球状の中実粒子以外に,中空粒子,ヤヌス粒子,さらには非球状粒子などの高分子コロイド材料などを撹拌により異形化し,モルフォロジーの変換を支配する因子を明らかにする。また,変形により異方性が付与された異形粒子の特異的凝集特性を活用することにより,様々なヘテロ凝集体を作製するとともに,粒子に内包した光学材料が発現する機能向上について検討する。また,異形化されたコロイド材料に特有の流体力学的特性に着目し,集積化によるコロイドアレーの作製も試みる。

Outline of Final Research Achievements

Printed electronics (PE) is attracting attention as a next-generation device fabrication technology, and the development of inks and toners applicable to PE is an important issue. The use of polymer colloidal materials ranging from several tens of nanometers to several micrometers in size complexed with functional materials is considered to be effective in improving functionality in terms of hydrodynamic properties, dispersion/aggregation properties, and anisotropic function transfer. In this study, we attempted surface modification of spherical solid particles and encapsulation of liquid crystalline compounds inside the particles.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では,真球状の中実粒子や中空粒子などの高分子コロイド材料を対象として,表面改質および内部への機能材料の内包化による機能化について検討した。ニッケルめっき粒子と高分子微粒子とを媒体中で撹拌するだけの操作により,異方性導電性フィルムなど工業的に応用可能な材料を調製することができた。また,高分子微粒子にシード重合の手法を適用することにより,電場に応答する液晶カプセルを作製することができたことから,プリンテッドエレクトリニクスに応用が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Synthesis of heat-resistant living polymer particles by one-step reversible additionfragmentation chain transfer precipitation polymerization of styrene and N-phenylmaleimide2024

    • Author(s)
      Shun Yamazaki, Naoya Kaneko, Atsuya Kato, Kohei Watanabe, Daisuke Aoki, Tatsuo Taniguchi, Takashi Karatsu, Yuki Ueda, Ryuhei Motokawa, Koki Okura, Takeshi Wakiya
    • Journal Title

      Polymer

      Volume: 208 Pages: 126846-126846

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2024.126846

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  • [Journal Article] Polymer Photonic Crystals Prepared by Triblock Copolymerization-induced in situ Microphase Separation2022

    • Author(s)
      Yuka Isozaki, Seiya Higashiharaguchi, Naoya Kaneko, Shun Yamazaki, Tatsuo Taniguchi, Takashi Karatsu, Yuki Ueda, Ryuhei Motokawa
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 51 Issue: 6 Pages: 625-628

    • DOI

      10.1246/cl.220089

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  • [Journal Article] Rack-gear structures in columnar liquid crystal phases of trialkoxybenzyl pentafluorobenzoates and their influences on intercolumnar interdigitation and macroscopic morphologies2022

    • Author(s)
      Keiki Kishikawa, Hiromoto Nakagomi, Masaya Masuda, Yuto Suda, Ryuji Ushiki, Mikio Yasutake, Michinari Kohri, Tatsuo Taniguchi
    • Journal Title

      Liquid Crystals

      Volume: undecided Issue: 2 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1080/02678292.2022.2142884

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  • [Journal Article] Effect of Acrylic and Epoxy Hybrid Crosslinker on the Mechanical Strength of Photocurable Resin for 3D Printing2021

    • Author(s)
      Ito Miharu、Takamatsu Hirofumi、Taniguchi Tatsuo、Okamoto Hiroaki、Karatsu Takashi
    • Journal Title

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      Volume: 34 Issue: 3 Pages: 237-249

    • DOI

      10.2494/photopolymer.34.237

    • NAID

      130008119643

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • Year and Date
      2021-06-11
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    • Author(s)
      Kobayashi Kotaro、Takamatsu Hirohumi、Taniguchi Tatsuo、Okamoto Hiroaki、Karatsu Takashi
    • Journal Title

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      Volume: 34 Issue: 3 Pages: 231-236

    • DOI

      10.2494/photopolymer.34.231

    • NAID

      130008119641

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • Year and Date
      2021-06-11
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  • [Journal Article] Preparation of Electro-optically Responsive Liquid Crystal Nanocapsules by Miniemulsion Polymerization of Oil-in-Water Emulsion Monomer Droplets2021

    • Author(s)
      Kojima Reina、Kohri Michinari、Taniguchi Tatsuo、Kishikawa Keiki、Karatsu Takashi
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 50 Issue: 8 Pages: 1566-1569

    • DOI

      10.1246/cl.210232

    • NAID

      130008072832

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    • Author(s)
      Sasaki Yusuke、Konishi Naho、Kohri Michinari、Taniguchi Tatsuo、Kishikawa Keiki、Karatsu Takashi
    • Journal Title

      Colloid and Polymer Science

      Volume: 300 Issue: 4 Pages: 319-331

    • DOI

      10.1007/s00396-021-04913-7

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      山﨑駿,青木大輔,谷口竜王,唐津孝,上田祐生,元 川竜平,大倉滉生,脇屋武司
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  • [Presentation] フレキシブル液晶ディスプレイの実現を目的とした形状異方性液晶カプセルの開発2023

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      加藤敦也,青木大輔,谷口竜王,唐津孝
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  • [Presentation] メタルフリー光誘起原子移動ラジカル重合による高分子微粒子の表面修飾2022

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      清水 大也・杉原 理紗・青木 大輔・谷口 竜王・唐津 孝
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  • [Presentation] 液晶ディスプレイのフレキシブル化に向けた異方性液晶カプセルの作製2022

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      加藤 敦也・青木 大輔・谷口 竜王・唐津 孝
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      第71回高分子討論会
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  • [Presentation] アミン系モノマーの水系メタルフリー光誘起原子移動ラジカル重合による 高分子微粒子の表面修飾2022

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      杉原 理紗・清水 大也・青木 大輔・谷口 竜王・唐津 孝
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  • [Presentation] Preparation of Photo-Functional Polymeric Capsules Based on Theoretical Design2022

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      Tatsuo Taniguchi, Daisuke Aoki, Takashi Karatsu
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  • [Presentation] Development of Platinum Group Metal Precipitation and Separation Materials Using Reactive Polymers2022

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      Naoya Kaneko, Tatsuo Taniguchi, Ryuhei Motokawa, Hirokazu Narita
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      PPC17
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      Tomonao Naruhashi, Tatsuo Taniguchi, and Takashi Karatsu
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      PPC17
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 不均一系ラジカル重合とリビングラジカル重合との融合による 機能性高分子分散材料の調製2022

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      谷口竜王
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      小野寺宥哉,谷口竜王,唐津孝
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  • [Presentation] 非球状中空高分子微粒子の作製と構造評価2021

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      平野智也,谷口竜王,唐津孝
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      平野智也,谷口竜王,唐津孝
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  • [Presentation] 反応性高分子を用いた白金族金属リサイクル材料の開発と評価2021

    • Author(s)
      金子直矢,谷口竜王,唐津孝,元川竜平,鈴木智也,成田弘一
    • Organizer
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  • [Book] 高分子微粒子の最新技術動向(第21章 制御/リビングラジカル重合による高分子微粒子の表面修飾(pp.222-233))2022

    • Author(s)
      監修:川口 正剛
    • Total Pages
      289
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781316710
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  • [Remarks] エネルギー変換材料化学研究室

    • URL

      http://chem.tf.chiba-u.jp/gacb08/index.html

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      http://chem.tf.chiba-u.jp/gacb08/index.html

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 電場応答性粒子及びその製造方法、並びに電気泳動用媒体2023

    • Inventor(s)
      谷口 竜王,ラウ チー イー,植山 洋,岡本 守,田邉 浩
    • Industrial Property Rights Holder
      谷口 竜王,ラウ チー イー,植山 洋,岡本 守,田邉 浩
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2023-031431
    • Filing Date
      2023
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URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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