温度勾配を利用した無機コア／有機シェル型ナノ粒子の空間的秩序配列の配向制御

• Project Area: Creation of Element-Block Polymer Materials
• Project/Area Number: 25102524
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 櫻井 伸一 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (90215682)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000); Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2013: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
• Keywords: 元素ブロック高分子材料 / 小角X線散乱 / ナノ構造解析

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、温度勾配を利用したナノ粒子の規則的空間配列を目標にしており、このため、温度勾配セルを装備した２次元小角Ｘ線散乱／２次元広角Ｘ線散乱／２次元(Ｈｖ)光散乱同時時分割測定システムを構築し、それを用いて、PEG（ポリエチレングリコール）ホモポリマー、PEG/ポリ乳酸ブレンド、PEG-ポリ乳酸ジブロック共重合体、そして無機コア／有機シェル型ナノ粒子の配向制御を行う。昨年度はPEGホモポリマー、PEG/ポリ乳酸ブレンド、無機コア／有機シェル型ナノ粒子等の試料についてのX線散乱による粒子サイズ分布関数の評価法の確立に向けて研究を行った。今年度は最終目標であるナノ粒子の「巨大な単結晶」作製を目指して研究を行い、下記の成果を挙げた。
１. ブロック共重合体溶液の蒸発過程におけるミクロ相分離構造形成過程の解析
２. 流動場印加によるBCC格子の配向化
３. SAXS法による両親媒性オリゴマー・ポリマーを用いた元素ブロック/金属錯体の超分子のナノ粒子の粒径分布解析（A02班：黒岩敬太先生との共同研究）
４. SAXS構造解析によるA01班：中建介先生、A02班：森末光彦先生、冨田育義先生、藤原尚先生、A03班：藤井秀司先生、宮田隆志先生、米澤徹先生との共同研究。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Supramolecular Elastomers: Self-Assembling Star–Blocks of Soft Polyisobutylene and Hard Oligo(β-alanine) Segments (2015)
  • Author(s): Joseph Scavuzzo, Shogo Tomita, Shiwang Cheng, Hao Liu, Min Gao, Joseph P. Kennedy, Shinichi Sakurai, Stephen Z. D. Cheng, and Li Jia
  • Journal Title: Macromolecules Volume: 48 Issue: 4 Pages: 1077-1086
  • DOI: 10.1021/ma502322n
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Three-Dimensional Analyses on Morphology of Spherulites in Poly(oxyethylene) and Its Blends with Amorphous Poly(d,l-lactic acid) by X-ray Computerized Tomography (2015)
  • Author(s): Nguyen-Dung Tien, Yukihiro Nishikawa, Masato Hashimoto, Masatoshi Tosaka, Sono Sasaki, Shinichi Sakurai
  • Journal Title: Polymer Journal Volume: 47 Issue: 1 Pages: 37-44
  • DOI: 10.1038/pj.2014.83
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Thermo-Responsive Polypyrrole-Palladium Nanocomposite Particles Synthesized by Aqueous Chemical Oxidative Dispersion Polymerization (2015)
  • Author(s): H. Takeoka, S. Wada, S. Yusa, S. Sakurai, Y. Nakamura, S. Fujii
  • Journal Title: Journal of The Adhesion Society of Japan (Special Issue, WCARP-V) Volume: 51
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Supramolecular control of reverse spin transitions in cobalt(II) terpyridine complexes with diblock copolypeptide amphiphiles (2015)
  • Author(s): Keita Kuroiwa, Tsubasa Arie, Shinichi Sakurai, Shinya Hayami, Timothy J. Deming
  • Journal Title: Journal of Materials Chemistry C Volume: 3 Issue: 30 Pages: 7779-7783
  • DOI: 10.1039/c5tc00677e
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 両親媒性N-イソプロピルアクリルアミド重合体からなるナノ構造体の創成と遷移金属イオンの集積組織化 (2014)
  • Author(s): 黒岩敬太・日熊千春・下川祥史・鉢迫博・櫻井伸一
  • Journal Title: 高分子論文集 Volume: 71 Pages: 457-466
  • NAID: 130004700458
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Nanomorphology Characterization of Sterically Stabilized Polypyrrole-Palladium Nanocomposite Particles (2014)
  • Author(s): Takeoka, H.; Fukui, N.; Sakurai, S.; Nakamura, Y.; Fujii, S.
  • Journal Title: Polymer Journal Volume: 46 Issue: 10 Pages: 704-709
  • DOI: 10.1038/pj.2014.44
  • NAID: 40020221868
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Intriguing transmission electron microscopy images observed for perpendicularly oriented cylindrical microdomains of block copolymers (2014)
  • Author(s): Hiroshi Ohnogi, Toshiyuki Isshiki, Sono Sasaki, Shinichi Sakurai
  • Journal Title: Nanoscale Volume: 6 Issue: 18 Pages: 10817-10823
  • DOI: 10.1039/c4nr02074j
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Small-Angle X-ray Scattering Studies on Melting and Recrystallization Behaviors of Poly(oxyethylene) Crystallites in Poly(d,l-lactide) / Poly(oxyethylene) Blends (2014)
  • Author(s): Tien, N.-D.; Sasaki, S.; Masunaga, H.; Shimizu, N.; Igarashi, N.; Sakurai, S.
  • Journal Title: Polymer Volume: 55 Issue: 10 Pages: 2562-2569
  • DOI: 10.1016/j.polymer.2014.03.048
  • 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
• [Presentation] 種々のアルキレン鎖で架橋されたイソブチル基含有スター型POSS誘導体光学的透明膜の作製 (2014)
  • Author(s): 安本 勇太, 櫻井 伸一, 中 建介
  • Organizer: 第63回高分子年次大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
• [Presentation] ポリ乳酸／ポリオキシエチレン(PEG)ブレンド中に形成される高度に規則正しいPEG結晶ラメラ積層構造と昇温にともなう融解過程の２次元小角X線散乱による研究 (2013)
  • Author(s): Nguyen-Dung Tien, 五十嵐 教之, 清水 伸隆, 佐々木 園, 櫻井 伸一
  • Organizer: 第62回高分子討論会
  • Place of Presentation: 金沢大学
• [Presentation] イミダゾリウム塩末端ポリ(アミドアミン)型POSS核デンドリマーの規則配列 (2013)
  • Author(s): 富田 翔伍, 佐々木 園, 櫻井 伸一, 入江 康行, 中 建介
  • Organizer: 第62回高分子討論会
  • Place of Presentation: 金沢大学