アルボレッセントポリマーの固定化による機能性表面の構築
| Project/Area Number |
21K05185
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 35020:Polymer materials-related
|
|---|
| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
足立 馨 京都工芸繊維大学, 分子化学系, 准教授 (40401533)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩村 武 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (10416208)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
|
|---|
| Keywords | アニオン重合 / マクロイニシエーター / 末端官能基化 / 表面修飾 / 特殊構造高分子 / 多分岐高分子 / アルボレッセントポリマー / 機能性表面 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本研究課題では、超多分岐高分子であるアルボレッセントポリマーをナノサイズの球状一分子オブジェクトとして捉え、その構造による機能創出を目的として、枝鎖末端に反応性官能基を有するアルボレッセントポリマーの合成法の確立と基板へのアルボレッセントポリマー固定化技術の確立、アルボレッセントポリマー固定表面の特性解析を行い、高分子の構造と表面特性との関係を明らかにする。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、枝鎖末端に反応性官能基を有するアルボレッセントポリマーの合成法の確立と、基板へのアルボレッセントポリマー固定化技術の確立、アルボレッセントポリマー固定表面の特性解析を行うもので、2022年度は、これまでに確立している多官能アニオン性マクロイニシエーターからのアニオングラフト重合と続く停止剤による末端官能基化により合成したた多分岐高分子を、共有結合にて基板表面に固定化する技術の開発を行った。固定化する基板には表面が平滑なシリコンを用い、シランカップリング剤を用いて表面修飾を行った。ポリマーの表面固定化は、AFMを用いて表面修飾前後の表面形状を観察することで確認した。多官能アニオン性マクロイニシエーターからのアニオングラフト重合の停止反応により各種官能基を検討したところ、ジメチルシリル基を末端に導入したポリマーと、ビニルシラン修飾シリコン基板表面との間のヒドロシリル化反応を用いて、基板表面にポリマーが固定化できることが明らかになった。直鎖高分子および多分岐高分子を固定化したシリコン基板表面の形状を観察したところ、シランカップリング処理した基板はナノレベルで平滑であったのに対して、直鎖高分子を固定化した表面および多分岐高分子を固定化した表面では、ポリマーの固定化に伴う表面凹凸が観察された。またこの凹凸は多分岐高分子を固定化した表面の方が大きく、高分子の一次構造を反映していることがわかった。この結果より、アルボレッセントポリマーの基板固定化法を確立した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は枝鎖末端に反応性官能基を有するアルボレッセントポリマーの合成法の確立と、基板へのアルボレッセントポリマー固定化技術の確立、アルボレッセントポリマー固定表面の特性解析を行い、高分子の構造と表面特性との関係を明らかにすることを目的としている。本研究の研究期間は3年を予定しているため、本研究を3つのステップに区分すると、①アルボレッセントポリマーの合成法の確立、②アルボレッセントポリマー固定化技術の確立、③アルボレッセントポリマー固定表面の特性解析となる。現在のところ区分①および②のアルボレッセントポリマーの枝鎖末端への反応性官能基導入法と、アルボレッセントポリマーの基板固定化法を確立していることから、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでに確立した枝鎖末端に反応性官能基を有するアルボレッセントポリマーの合成法とアルボレッセントポリマーの基板への固定化技術を用いて、2023年度は、アルボレッセントポリマーを固定化した基板表面の特性を明らかにすることを目指して研究を遂行する。具体的には、各種有機溶媒を用いた接触角測定および材料表面のAFM観察やエリプソメトリーにより基板表面を解析し、高分子の一次構造と基板表面特性についての関係を明らかにする。また、枝鎖長の異なる各種アルボレッセントポリマーを合成し、高分子固定化表面における枝鎖の影響を明らかにする。
|
Report
(2 results)
Research Products
(13 results)
