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2013 Fiscal Year Annual Research Report

イオン液体を利用した高分子微粒子機能化法の確立とその応用

Research Project

Project/Area Number 23350114
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

南 秀人  神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20283872)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 登代子  神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 助手 (40314504)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywordsイオン液体 / ポリイオン液体 / ラジカル重合 / 乳化重合 / 複合粒子
Research Abstract

本年度は,イオン液体(IL)部をラジカル重合基の側鎖として有するILポリマー(PIL)に焦点を当てた。特に,①分散重合によるミクロンサイズで単分散なPIL微粒子の合成,②①で得られた粒子を用いて,汎用モノマーとシード分散重合を行う複合粒子の合成,③PILの乳化重合への適用とその重合条件の最適化,の3点を軸として検討を進めた。
①ILモノマー [MTMA][TFSA]を用いて分散重合を行ったところ,汎用モノマー系の知見を適用することができたが,安定剤濃度による影響が少なかったことは,IL系特有である。また,ILはアニオン交換により溶解性など物性が簡便に変化させることができる特徴的な性質を有しているが,得られたエマルションにLiBr を添加したところ,アニオン交換によりポリマーの溶解性が変化し,エマルションが透明な溶液になる様子が観察され,ILポリマー粒子は塩刺激応答性を有することが明らかとなった。
②①で作製したP[MTMA][TFSA]粒子を用いてスチレンやメタクリル酸メチルなどの汎用性モノマーのシード分散重合を行い,複合化によるモルフォロジイなど界面化学的検討を行った。
③[MTMA][TFSA]を乳化重合へ適用したところ,通常用いられるアニオン性乳化剤を添加すると,それらと[MTMA][TFSA]の間でアニオン交換が生じたため,粒子の安定性が低下し,凝集体を形成してしまった。そこでノニオン性乳化剤を用いたところ,汎用モノマー系よりも非常に少ない乳化剤量系で安定なエマルションが得られた。さらに,得られたPoly([MTMA][TFSA])粒子のゼータ電位を測定したところ,ノニオン性の乳化剤を用いているにも関わらず,強い正の電荷を示した。この高い表面電荷を利用し,無乳化剤乳化重合への適用を試みたところ,重合条件を調整することによりILポリマー微粒子の作製に成功した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Preparation of Submicron-sized Quaternary Ammonium-based Poly(ionic liquid) Particles via Emulsion Polymerization and Switchable Responsiveness of Emulsion Film2014

    • Author(s)
      Masayoshi Tokuda, Toshiharu Sanada, Tatsunori Shindo, Toyoko Suzuki, Hideto Minami
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 30 Pages: 3406-3412

  • [Journal Article] Preparation of boron nitride and polystyrene/boron nitride composite particles by dehydrogenation in ionic liquids2014

    • Author(s)
      Keigo Kinoshita, Naoyuki Matsunaga, Motoki Hiraoka, Hiroshi Yangagimoto, Hideto Minami
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 4 Pages: 8605-8611

    • DOI

      10.1039/C3RA47722C

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation of Polymer/Poly(ionic liquid) Composite Particles by Seeded Dispersion Polymerization2013

    • Author(s)
      Masayoshi Tokuda, Tatsunori Shindo, Hideto Minami
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 29 Pages: 11 284-11289

  • [Journal Article] Specific Solubility Behavior of Quaternary Ammonium-based Poly(Ionic Liquid) Particles by Changing Counter Anion2013

    • Author(s)
      Masayoshi Tokuda, Hideto Minami
    • Journal Title

      J. Colloid Interface Sci.,

      Volume: 398 Pages: 120-125

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2013.02.010.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Preparation of Poly(ionic liquid)/Commodity Polymer Composite Particles by Seeded Dispersion Polymerization "2013

    • Author(s)
      Hideto Minami, Tatsunori Shindo, Masayoshi Tokuda, Yusuke Mizuta
    • Organizer
      IPCG Research Conference 2013
    • Place of Presentation
      上海(中国),復旦大学
    • Year and Date
      20130623-20130629
  • [Presentation] Preparation of Boron Nitride and Polystyrene/Boron Nitride Composite Particles by Dehydrogenation Reactions in Ionic Liquids2013

    • Author(s)
      Hideto Minami, Naoyuki Matsunaga, Keigo Kinoshita
    • Organizer
      IPCG Research Conference 2013
    • Place of Presentation
      上海(中国),復旦大学
    • Year and Date
      20130623-20130629
  • [Presentation] Preparation of quaternary ammonium-based poly(ionic liquid) particles by emulsion polymerization2013

    • Author(s)
      Masayoshi Tokuda, Toshiharu Sanada, Tatsunori Shindo, Toyoko Suzuki, Hideto Minami
    • Organizer
      色材協会創立85周年記念会議
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2013-10-24
  • [Presentation] アニオン交換を利用したイオン液体ポリマー微粒子の特異な溶解挙動2013

    • Author(s)
      徳田真芳, 南秀人
    • Organizer
      第62回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会議場
    • Year and Date
      2013-05-31
  • [Presentation] 乳化重合によるイオン液体ポリマー微粒子の合成

    • Author(s)
      徳田真芳,真田敏春,神藤龍仁,鈴木登代子,南秀人
    • Organizer
      第59回高分子研究発表会(神戸)
    • Place of Presentation
      兵庫県民会館

URL: 

Published: 2015-05-28  

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