Development of Functional Solid-state Materials having Molecular-Ordered Phase-Separated Nanostuructures by Designing of POSS-Core Dendrimers

• Project/Area Number: 24350058
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Polymer chemistry
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: NAKA Kensuke 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (70227718)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2014: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2013: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2012: ¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000)
• Keywords: ナノ材料 / 自己組織化 / 超分子化学 / 分子性固体 / 有機導体

Outline of Final Research Achievements

We synthesized imidazolium-terminated POSS-core poly(amidoamine)-dendrimers and found that domains similar to a imidazolium-typed ionic lquid formed in the cast films of the dendrimers. They showed high ionic and electronic conductivities. We also synthesized POSS-core dendrimers bearing π-conjugated units on their terminal groups formed thermoplastic transparent free-standing films depending upon their spacer length at room temperature. These findings suggest that the POSS-core dendrimers are ideal candidates for the construction of ordered nano-sized network architectures for solid-sate materials.

Research Products

• [Journal Article] Amphiphilic POSS-Core Dendrons for Optically Transparent Thermoplastic Films with Tunable Wettability (2015)
  • Author(s): Ogi, K.; Miyauchi, S.; Naka, K.
  • Journal Title: Polym. J. Volume: 47 Issue: 3 Pages: 259-266
  • DOI: 10.1038/pj.2014.119
  • NAID: 40020380600
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Syntheses of Biphenyl-Terminated Polyhedral Oligomeric Octasilicate-Core Dendrimers and Their Single Component Optical Transparent Free-Standing Thermoplastic Films (2015)
  • Author(s): Irie, Y.; Naka, K.
  • Journal Title: J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. Volume: 印刷中 Issue: 12 Pages: 1437-1443
  • DOI: 10.1002/pola.27583
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Bendable, Free-Standing Calcite Thin Films (2015)
  • Author(s): Nakamura, S.; Naka, K.
  • Journal Title: Langmuir Volume: 31 Issue: 6 Pages: 2014-2018
  • DOI: 10.1021/la504075p
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Synthesis of Imidazolium Salt-Terminated Poly(amidoamine)-Typed POSS-Core Dendrimers and Their Solution and Bulk Properties (2014)
  • Author(s): Naka, K.; Shinke, R.; Yamada, M.; Belkada, F.; Aijo, Y.; Irie, Y. Shankar, S. R.; Smaran, K. S.; Matsumi, N.; Tomita, S.; Sakurai, S.
  • Journal Title: Polym. J. Volume: 46 Issue: 1 Pages: 42-51
  • DOI: 10.1038/pj.2013.60
  • NAID: 40019921434
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of tertiary aliphatic amines on self-assembly of TCNQ in mixed-valence state (2013)
  • Author(s): Hayakawa, K.; Tsuji, Y.; Naka, K.
  • Journal Title: Composite Interfaces Volume: (印刷中) Issue: 1 Pages: 1-14
  • DOI: 10.1080/15685543.2013.762889
  • Year and Date: 2013-01-24
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of imidazole-terminated hyperbranched polymers with POSS-branching points and their pH responsive and coordination properties (2013)
  • Author(s): Irie, Y.; Naka, K.
  • Journal Title: J. Polym. Scie., Part A: Polym. Chem. Volume: 51 Issue: 12 Pages: 2695-2701
  • DOI: 10.1002/pola.26664
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Size-Controlled Vaterite Composite Particles with POSS-Core Dendrimer for Fabrication of Calcite Thin Films by Phase Transition (2013)
  • Author(s): Nakamura, S.; Naka, K.
  • Journal Title: Langmuir Volume: 29 Issue: 51 Pages: 15888-15897
  • DOI: 10.1021/la403193e
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of first and second generation imidazole-terminated POSS-core dendrimers and their pH responsive and coordination properties (2012)
  • Author(s): Naka, K.; Masuoka, S.; Shinke, R.; Yamada, M.
  • Journal Title: Polym.J. Volume: 44 Issue: 4 Pages: 353-359
  • DOI: 10.1038/pj.2011.145
  • NAID: 10030516414
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ドナー・アクセプター基を末端に有するかご型オクタシリケート核デンドリマーの合成 (2015)
  • Author(s): 山中貴大，入江康行，井本裕顕，中 建介
  • Organizer: 日本化学会第95回春季年会
  • Place of Presentation: 船橋
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] Emission properties of single component free-standing transparent films based on carbazole-terminated polyhedral octasilicate-core dendrimers (2015)
  • Author(s): Irie, Y.; Naka, K
  • Organizer: 日本化学会第95回春季年会
  • Place of Presentation: 船橋
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] Synthesis of POSS-Based Compounds and Their Application (2015)
  • Author(s): Naka, K.; Araki, H.; Irie, Y.; Maegawa, T.
  • Organizer: IITG-KIT Joint Symposium on Biobased Materials
  • Place of Presentation: India
  • Year and Date: 2015-01-20
  • Invited
• [Presentation] Single component self-standing films based on carbazole terminated octasilicate-core dendrimers (2014)
  • Author(s): Irie, Y.; Naka, K.
  • Organizer: The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
  • Place of Presentation: つくば
  • Year and Date: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [Presentation] カルバゾール基末端オクタシリケート核デンドリマーを用いた単一成分自立透明膜の作製 (2014)
  • Author(s): 入江康行，中建介
  • Organizer: 第33 回無機高分子研究討論会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-11-13 – 2014-11-14
• [Presentation] ビフェニル基を末端に有する有機-無機ハイブリッド型デンドリマーを用いた単一成分自立透明膜の作製 (2014)
  • Author(s): 入江康行，中 建介
  • Organizer: 第５８回日本学術会議材料工学連合講演会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-10-27 – 2014-10-28
• [Presentation] イミダゾリウム塩末端かご型オクタシリケート核デンドリマーを用いた単一成分固体電解質の開発 (2014)
  • Author(s): 入江康行，中 建介
  • Organizer: 第63回高分子学会討論会
  • Place of Presentation: 長崎
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] アニオン性末端POSS核デンドリマー‐バテライト複合微粒子の相転移を用いた高分子‐カルサイトナノ複合自立薄膜の作製 (2014)
  • Author(s): 宮内咲奈，中村 志穂，中 建介
  • Organizer: 第63回高分子学会討論会
  • Place of Presentation: 長崎
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] Organic-Inorganic Hybrid Polymers: Synthesis and Function (2014)
  • Author(s): Naka, K.
  • Organizer: The 12th Japan-Vietnam Joint Symposium
  • Place of Presentation: Vietnam
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-18
  • Invited
• [Presentation] 無機高分子の新展開を目指した元素ブロック高分子材料 (2014)
  • Author(s): 中 建介
  • Organizer: 日本セラミックス協会 第２７回秋季シンポジウム
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2014-09-10
  • Invited
• [Presentation] Synthesis of POSS-Based Compounds and Their Application (2014)
  • Author(s): Naka, K.; Araki, H.; Irie, Y
  • Organizer: 1st JAIST JAPAN-INDIA SYMPOSIUM ON AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES
  • Place of Presentation: 石川
  • Year and Date: 2014-08-04 – 2014-08-05
  • Invited
• [Presentation] 両親媒性POSS核デンドロン透明膜の作製とその表面特性 (2014)
  • Author(s): 宮内咲奈，尾木公一，中建介
  • Organizer: 第60回高分子研究発表会（神戸）
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2014-07-24 – 2014-07-25
• [Presentation] Synthesis of POSS-Based Compounds and Their Application (2014)
  • Author(s): Naka, K.
  • Organizer: The First International Symposium on Advanced Polymer Materials and Fiber Science
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-06-05 – 2014-06-06
  • Invited
• [Presentation] カルバゾール基末端かご型オクタシリケート核デンドリマーからなる単一成分透明自立膜の作製 (2014)
  • Author(s): 入江康行，中 建介
  • Organizer: 第63回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2014-05-28 – 2014-05-30
• [Presentation] 水素結合性末端POSS核デンドロンを用いた単一成分透明膜の作製 (2014)
  • Author(s): 宮内咲奈，尾木公一，中 建介
  • Organizer: 第63回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2014-05-28 – 2014-05-30
• [Presentation] POSSを基盤とした単一成分有機無機ハイブリッド材料の創出 (2014)
  • Author(s): 中 建介
  • Organizer: 14-1精密ネットワークポリマー研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-04-18
  • Invited
• [Presentation] POSSを基盤とした単一成分有機無機ハイブリッド材料の創出 (2014)
  • Author(s): 中 建介
  • Organizer: 14-1精密ネットワークポリマー研究会
  • Place of Presentation: 東京工業大学 東京
  • Invited
• [Presentation] POSS核デンドリマーを用いた固体電解質の開発 (2014)
  • Author(s): 入江康行・中 建介
  • Organizer: 第1４回リング・チューブ超分子研究会シンポジウム
  • Place of Presentation: 九州大学伊都キャンパス
• [Presentation] 両親媒性POSS核デンドロン透明膜の作製 (2014)
  • Author(s): 宮内咲奈、中 建介
  • Organizer: 日本化学会第94春季年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学 名古屋
• [Presentation] イミダゾリウム塩末端かご型オクタシリケート核デンドリマーを用いた色素増感太陽電池用固体電解質の開発 (2014)
  • Author(s): 入江康行・藤永 浩明・岩崎 仁、中 建介
  • Organizer: 日本化学会第94春季年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学 名古屋
• [Presentation] 素結合性末端POSS核デンドロンを用いた単一成分透明膜の作製 (2014)
  • Author(s): 宮内咲奈・尾木公一・中 建介
  • Organizer: 第63回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] リチウムイオン伝導性エステル型POSS核デンドリマー固休電解質の開発 (2013)
  • Author(s): 人江康行、中建介
  • Organizer: 日本化学会第93回春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大 滋賀
  • Year and Date: 2013-03-23
• [Presentation] Preparation of Imidazolium Cation Terminated POSS-Core Dendrimers and Their Application (2013)
  • Author(s): Naka, K. : Shinke, R.; Yamada, M.; Irie Y.
  • Organizer: l^<st> JAiST International Symposium on Ionics Materials
  • Place of Presentation: 北陸先端大 石川(招待講演)
  • Year and Date: 2013-03-14
• [Presentation] Synthesis of POSS-based Compounds and Their Application (2013)
  • Author(s): Naka, K.; Araki, H.; Irie, Y.
  • Organizer: The 13th Pacific Polymer Conference (PPC13)
  • Place of Presentation: Kaohsiung, Taiwan
  • Invited
• [Presentation] イミダゾリウムヘキサフルオロリン酸塩末端エステル型POSS核デンドリマーを用いたリチウムイオン伝導性材料の開発 (2013)
  • Author(s): 入江康行，中 建介
  • Organizer: 第６２回高分子年次大会
  • Place of Presentation: 京都国際会議場 京都
• [Presentation] アニオン性末端POSS核デンドリマー‐炭酸カルシウム複合微粒子を用いた交互積層法による高分子複合多層膜の作製 (2013)
  • Author(s): 中村志穂、中 建介
  • Organizer: 第６２回高分子年次大会
  • Place of Presentation: 京都国際会議場 京都
• [Presentation] アミド架橋プロペラ型POSS誘導体の合成と特性 (2013)
  • Author(s): 安本勇太、中 建介
  • Organizer: 第６２回高分子年次大会
  • Place of Presentation: 京都国際会議場 京都
• [Presentation] 粒径制御されたPOSS核デンドリマー‐バテライト複合微粒子の相転移を用いたカルサイト薄膜の作製 (2013)
  • Author(s): 中村志穂、中 建介
  • Organizer: 第６２回高分子討論会
  • Place of Presentation: 金沢大学 金沢
• [Presentation] イミダゾリウム塩末端ポリエステル型POSS核デンドリマーを用いた単一成分固体電解質の開発 (2013)
  • Author(s): 入江康行、駒田めぐみ、西野 孝、中 建介
  • Organizer: 第６２回高分子討論会
  • Place of Presentation: 金沢大学 金沢
• [Presentation] ビフェニル基を末端に有するPOSS核デンドリマーを用いた単一成分自立透明膜の作製 (2013)
  • Author(s): 入江康行、中 建介
  • Organizer: 第６２回高分子討論会
  • Place of Presentation: 金沢大学 金沢
• [Presentation] 混合原子価TCNQを導入したPOSS核デンドリマーによる導電性固体膜の開発 (2013)
  • Author(s): 入江康行、中 建介
  • Organizer: 第32回無機高分子研究討論会
  • Place of Presentation: 東京理科大学 東京
• [Presentation] POSS核デンドリマー‐バテライト複合微粒子の相転移を用いたカルサイト薄膜の作製 (2013)
  • Author(s): 中村志穂、中 建介
  • Organizer: 第32回無機高分子研究討論会
  • Place of Presentation: 東京理科大学 東京
• [Presentation] POSS核デンドリマー型固体伝導材料の開発 (2012)
  • Author(s): 入江康行・中建介
  • Organizer: 第61回高分子討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大 名古屋
  • Year and Date: 2012-09-19
• [Presentation] Preparation of Functionalized POSS-Core Dendrimers and Their Application (2012)
  • Author(s): Naka, K.
  • Organizer: The Second Japan-Korea Joint Symposium on Polymer Nanohybrid Materials
  • Place of Presentation: 京都工芸繊維大学 京都(招待講演)
  • Year and Date: 2012-08-06
• [Presentation] 有機無機ハイブリッド高分子の合成と機能 (2012)
  • Author(s): 中建介
  • Organizer: 第61回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 横浜国際会議場 横浜(招待講演)
  • Year and Date: 2012-05-29
• [Presentation] 新規エステル型POSS核デンドリマーの合成と機能化 (2012)
  • Author(s): 入江康行・中建介
  • Organizer: 第61回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 横浜国際会議場 横浜
  • Year and Date: 2012-05-29
• [Presentation] Synthesis of POSS-based Compounds and Their Application (2012)
  • Author(s): Naka, K.
  • Organizer: "Advances in Organic/Inorganic Hybrid Materials"US-Japan Workshop
  • Place of Presentation: University of Michigan, Michigan USA(招待講演)
  • Year and Date: 2012-05-17
• [Remarks] 中研究室 京都工芸繊維大学大学院工芸科学研究科 物質工学部門 応用錯体化学分野
  • URL: http://www.cis.kit.ac.jp/~kenaka/index.html
• [Remarks] 中研究室,京都工芸繊維大学大学院,工芸科学研究科,物質工学部門,応用錯体化学分野
  • URL: http://www.cis.kit.ac.jp/~kenaka/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.cis.kit.ac.jp/~kenaka/index.html