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2014 Fiscal Year Annual Research Report

POSS核デンドリマー設計による分子オーダーで相分離した機能性固体材料の開拓

Research Project

Project/Area Number 24350058
Research InstitutionKyoto Institute of Technology

Principal Investigator

中 建介  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
Keywordsナノ材料 / 自己組織化 / 超分子化学 / 分子性固体
Outline of Annual Research Achievements

分子レベルの剛直なシリカ成分であるかご型シルセスキオキサン(POSS)の周囲に機能性ユニットを導入したPOSS核デンドリマーを合成し、自己組織化を主たる駆動力とせず、単にこれを配列させるだけで、1 nmオーダーの微細な領域に置ける相分離構造の自在デザイン可能な革新的概念のPOSS核デンドリマー配列型周期構造固体機能材料の創出と機能開拓を目的として研究を行い、以下の研究成果を得た。
1)π-π相互作用が可能なビフェニル基を末端に導入したスペーサーの鎖長が異なるPOSS核デンドリマーを合成し、それらの特性を検討したところ、非共有結合性相互作用を駆動力とした単一成分での透明自立膜の作製に成功した。長鎖アルキルスペーサーを有するPOSS核デンドリマーではビフェニル基の結晶化が生じたため白濁し、短鎖アルキルスペーサーを有するPOSS核デンドリマーではOS骨格によりビフェニル基の結晶化が抑制されたため透明性が発現したことを明らかにした。
2)発光団としてカルバゾール基を末端に導入し、分岐鎖のアルキル鎖長が異なる OS 核デンドリマーを合成し、それらの成膜挙動を検討した。また、それらの OS 核デンドリマーとポリビニルカルバゾール(PVK)との発光挙動の検討も行った。短鎖アルキルスペーサーを有する 1 において有機分岐鎖の運動性が抑制され Tg が室温を上回ったことにより、室温で自立膜が得られたことがわかった。
3)ナノ構造制御された光学的透明超分子材料創製を目的として、T8R7R' 型シルセスキオキサンを出発原料として水素結合ネットワーク形成が期待できる水酸基またはカルボン酸基を末端に有する第3世代ポリ(アミドアミン)型両親媒性POSS核デンドロンを合成し、それらのキャスト膜表面にデンドロン部の末端基による層が形成されたことを示し、膜表面のぬれ性がpH変化によって制御できる光学的透明膜の作製に成功した。

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。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Amphiphilic POSS-Core Dendrons for Optically Transparent Thermoplastic Films with Tunable Wettability2015

    • Author(s)
      Ogi, K.; Miyauchi, S.; Naka, K.
    • Journal Title

      Polym. J.

      Volume: 47 Pages: 259-266

    • DOI

      10.1038/pj.2014.119

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Syntheses of Biphenyl-Terminated Polyhedral Oligomeric Octasilicate-Core Dendrimers and Their Single Component Optical Transparent Free-Standing Thermoplastic Films2015

    • Author(s)
      Irie, Y.; Naka, K.
    • Journal Title

      J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1002/pola.27583

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Bendable, Free-Standing Calcite Thin Films2015

    • Author(s)
      Nakamura, S.; Naka, K.
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 31 Pages: 2014-2018

    • DOI

      org/10.1021/la504075p

    • 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 dendrimers2015

    • 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 Application2015

    • 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 dendrimers2014

    • 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 Function2014

    • 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 Application2014

    • 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 Application2014

    • 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
  • [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

URL: 

Published: 2016-06-01  

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