2007 Fiscal Year Annual Research Report
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17002007
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
福田 猛 Kyoto University, 化学研究所, 研究員(学術研究奨励) (00111972)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻井 敬亘 京都大学, 化学研究所, 教授 (00217308)
大野 工司 京都大学, 化学研究所, 助教 (00335217)
後藤 淳 京都大学, 化学研究所, 助教 (20335219)
佐藤 貴哉 鶴岡工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (30399258)
高田 晃彦 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (20254427)
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| Keywords | リビングラジカル重合(LRP) / 非金属触媒 / 光誘起型LRP / ポリマーブラシ / トライボマテリアル / コロイド結晶 / 機能性複合微粒子 / バイオインターフェース |
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| Research Abstract |
本研究課題は、濃厚ポリマーブラシを(1)リビングラジカル重合(LRP)に基づく合成化学、(2)ナノ構造・物性科学、及び(3)機能開発・応用科学の3側面から包括的かつ系統的に研究するものである。先ず(1)に関する基礎研究として、光制御型TERP(有機テルル系LRP)の表面グラフト重合への応用に成功し、パターン化濃厚ブラシ表面の作製手法を確立した。また、昨年度開発したゲルマニウム・スズ系LRPの反応機構を解明し、可逆移動触媒重合と命名するとともに、その触媒系をリンや窒素化合物に拡大し、非金属触媒による重合制御を達成した。(2)に関して、ブラシの膨潤状態と摩擦特性の関係を種々検討するとともに、理論的考察とコンビナトリアル手法による実験的検証を併用して濃厚/準希薄ブラシの境界領域を決定し、濃厚ブラシの耐溶媒特性や潤滑機構の体系的理解を進めた。さらに、濃厚ブラシが、膨潤ゲルを対向表面としても低摩擦特性を発現すること、異種高分子斥力相互作用が摩擦低減に有効であることなど、新規トライボマテリアルとしての応用において有用な知見を得た。(3)に関して、微粒子表面ブラシの鎖長(ポテンシャル)とコロイド結晶構造の相関を解明した。濃厚ブラシ付与微粒子の機能開発の観点では、オキセタン環含有モノマーの精密グラフト重合による単分散中空微粒子の創製、高屈折率硫化亜鉛(ZnS)微粒子表面への濃厚ブラシ付与、ホウ酸担持濃厚ブラシの合成経路の確立などに成功した。また、イオン液体濃厚ブラシ付与シリカ粒子の合成とその積層膜の作製に成功し、規則配列構造に起因したイオン導電チャンネル構造の形成を示唆する結果を得た。さらに、フェニルアジド基による開始基導入法を新たに考案し、汎用ポリマーフィルム基材表面への濃厚ブラシ付与技術を確立し、タンパク等の非特異的吸着の抑制効果を確認した。濃厚ブラシ利用の範囲を拡大しうる手法である。
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