Adhesive hydrogel systems growing up via living radical polymerizations.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05613
• 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: Utsunomiya University
• Principal Investigator: Tamesue Shingo 宇都宮大学, 工学部, 准教授 (10611767)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 接着 / ゲル / 成長 / 環境適応材料 / ソフトマテリアル

Outline of Final Research Achievements

In this research, we developed the adhesive system that can be adjust to the environment where the adhesive joint is used after the adhesion by using living RAFT (reversible addition/fragmentation transfer) polymerization. As the specimen for adhesion, we chose gel materials having softness and elasticity. In this research, gel materials including chloromethyl substituents adhered via the formation of trithiocarbonate groups. Poly(N-isopropylacrylamide), which is one of the temperature responsive polymer, was synthesized from the trithiocarbonate, which is used for the cross-linker between gel materials, via RAFT polymerization. The resultant adhesive joint showed thermal responsive property that the adhesive strength increased above 40°C.

Free Research Field

高分子材料

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、官能基トリチオカルバマートを架橋部として、ゼリー状の材料ゲルを接着することに成功した。さらに接着部であるトリチオカルバマートからRAFT重合によって、熱応答性高分子であるポリNーイソプロピルアミドを成長させることに成功した。それによって接着した後に、接着部に新しい機能として熱刺激応答性を付与することに成功した。接着部を４０度以上に加熱することでポリNーイソプロピルアクリルアミドが凝集し、接着部の強度が向上することがわかった。このように接着後に構造を変化させ、機能を改変できる接着部は刻一刻と変化する環境に適応させることの容易な接着部として有益である。