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N-ビニルアシルアミドから得られる熱刺激応答性高分子

研究課題

研究課題/領域番号 10555326
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 高分子合成
研究機関鹿児島大学

研究代表者

明石 満  鹿児島大学, 工学部, 教授 (20145460)

研究分担者 泉川 洋  三菱化学(株), 横浜総合研究所・機能科学研究所, 副主任研究員
芹澤 武  鹿児島大学, 工学部, 助教授 (30284904)
佐藤 真一  三菱化学株式会社, 研究開発本部・技術開発センター, 主席研究員
岸田 晶夫  国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 部長 (60224929)
研究期間 (年度) 1998 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
12,100千円 (直接経費: 12,100千円)
2001年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2000年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1999年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1998年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
キーワードN-ビニルアシルアミド系モノマー / N-ビニルイソブチルアミド / 熱刺激応答性高分子 / N-イソプロピルアクリルアミド / LCST挙動 / コア-コロナ型高分子ナノスフェア / 多孔性ヒドロゲル / 無機-有機ハイブリッド / N-ビニルアシルアミド / 下限臨界溶解温度(LCST) / ビニルアミン / 刺激応答性 / 金属保護触媒 / 刺激応答性高分子 / ラジカル重合 / 水溶性高分子 / 金属コロイド / 触媒活性 / 2相分離 / ヒドロゲル / 感熱応答性 / グラフト / 白金コロイド触媒 / 高分子ナノスフェア
研究概要

N-ビニルアシルアミド系モノマーを中心に、その合成および重合・共重合を検討し、熱刺激に応答して高度な機能を発現する新規な高分子の開発を行った。lO年度に、N-ビニルイソブチルアミド(NVIBA)等のモノマー合成について確立し、次に、これらのビニルモノマーをラジカル重合・共重合させ水溶性高分子を合成した。また、架橋剤を加えた系ではヒドロゲルを得た。これらの感熱応答性を調べる基礎研究を行った。11年度は機能発現(感熱応答性)を、既存の熱刺激応答性高分子N-イソプロピルアクリルアミド(NIPAAm)ポリマーと比較しながら調べた。例えば、白金、銀等の金属コロイドが水溶性高分子により安定化されることに着目し、NVIBAおよびN-ビニルアミドポリマーを用いた。さらに、NIPAAmポリマーをコア、ポリスチレンをコアとする高分子超微粒子へ金属コロイドを担持させ、その触媒活性を調べた。アリルアルコールの水素化反応において、感熱応答性高分子の曇点以上では見かけの触媒活性が著しく低くなり、反応の暴走を押さえるシステムを構築でき、工業化学的に重要な知見が得られた。また、基礎研究であるが、NIPAAmポリマーとNVIBAポリマーのLCST挙動の相違を高圧下調べた。別途、水溶性高分子を用いる2相分離系へも熱刺激応答性高分子が応用できることを明らかとした。12年度には、市販されているモノマーである、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミドと酢酸ビニル共重合体が明瞭なLCSTを示すことを見いだした。感熱応答性高分子が工業的にも供給できることを明らかとした。12年度および13年度には応用展開を幅広く行った。DDS分野へ応用を目的にシリカゲル(無機)-感熱応答性高分子(有機)ハイブリッド研究を行った。さらに研究を派生させて、感熱応答性高分子ゲル合成時にシリカ微粒子を混入させ、HF水溶液によりシリカを溶解させ多孔性ヒドロゲルとすることにより感熱応答性を800倍加速することに成功した。本研究で得られた知見は単に新規感熱応答性高分子を開発したにとどまらず、工業的に意味ある新しいシステム開発を行ったと結論する。

報告書

(5件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (44件)

  • [文献書誌] Kazuya Suzuki: "Thermo-Responsive Release From Interpenetrating Porous Silica-Poly (N-isopropylacrylamide) Hybrid Gels"J. Controlled Release. 75. 183-189 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuya Yamamoto: "Synthesis and Functionalities of Poly(N-Vinylalkylamide) XIII. Synthesis and Properties of Thermal and pH Stimuli-Responsive Poly (vinylamine) Copolymers"Macromolecules. 34. 8014-8020 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuya Suzuki: "pH-Responsive Model Drug Release from Silica-Poly(methacrylic acid) Interpenetrating Gel Hybrids"J. Bloactive and Compatible Polym.. 16. 409-418 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Serizawa: "Rapid Deswelling of Porous Poly(N-isopropylacrylamide) Hydrogels Prepared by Incorporation of Silica Particles"Macromolecules. 35. 10-12 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Serizawa: "Thermo-Responsive Ultrathin Hydrogels Prepared by Sequential Chemical Reactions"Macromolecules. (印刷中).

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chun-Wei Chen: "In Situ Formation of Au/Pt Bimetallic Colloids on Polystyrene Microspheres : Control of Particle Growth and Morphology"Chem. Mater.. (印刷中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuya Suzuki et al.: "Thermo-Responsive Release From Interpenetrating Porous Silica-Poly (N-isopropylacrylamide) Hybrid Gels"J. Controlled Release. Vol.75. 183-189 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuya Yamamoto et al.: "Synthesis and Functionalities of Poly (N-Vinylalkylamide) XIII. Synthesis and Properties of Thermal and pH Stimuli-Responsive Poly(vinylamine) Copolymers"Macromolecules. Vol.34. 8014-8020 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuya Suzuki et al.: "pH-Responsive Model Drug Release from Silica-Poly (methacrylic acid) Interpenetrating Gel Hybrids"J. Bioactive and Compatible Polym.. Vol.16. 409-418 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Serizawa et al.: "Rapid Deswelling of Porous Poly (N-isopropylacrylamide) Hydrogels Prepared by Incorporation of Silica Particles"Macromolecules. Vol.35. 10-12 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Serizawa et al.: "Thermo-Responsive Ultrathin Hydrogels Prepared by Sequential Chemical Reactions"Macromolecules. (in press).

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chun-Wei Chen et al.: "In Situ Formation of Au/Pt Bimetallic Colloids on Polystyrene Microspheres : Control of Particle Growth and Morphology"Chem. Mater.. (in press).

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuya Suzuki: "Thermo-Responsive Release From Interpenetrating Porous Silica-Poly(N-isopropylacrylamide) Hybrid Gels"J.Controlled Release. 75. 183-189 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuya Yamamoto: "Synthesis and Functionalities of Poly (N-Vinylalkylamide) XIII. Synthesis and Properties of Thermal and pH Stimuli-Responsive Poly (vinylamine) Copolymers"Macromolecules. 34. 8014-8020 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuya Suzuki: "pH-Responsive Model Drug Release from Silica-Poly (methacrylic acid) Interpenetrating Gel Hybrids"J.Bioactive and Compatible Polym.. 16. 409-418 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takeshi Serizawa: "Rapid Deswelling of Porous Poly (N-isopropylacrylamide) Hydrogels Prepared by Incorporation of Silica Particles"Macromolecules. 35. 10-12 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takeshi Serizawa: "Thermo-Responsive Ultrathin Hydrogels Prepared by Sequential Chemical Reactions"Macromolecules. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Chun-Wei Chen: "In Situ Formation of Au/Pt Bimetallic Colloids on Polystyrene Microspheres : Control of Particle Growth and Morphology"Chem.Mater.. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeru Kunugi,Tomoko Tada,Yoshiaki Yamazaki,Kazuya Yamamoto,Mitsuru Akashi: "Thermodynamic Studies on Coil-Globule Transitions of Poly (N-vinylisobutyramide-co-vinylamine) in Aqueous Solutions"Langmuir. 16. 2042-2044 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Chun-Wei Chen,Daisuke Tano,Mitsuru Akashi: "Colloidal Platinum Nanoparticles Stabilized by Vinyl Polymers with Amide Side Chains : Dispersion Stability and Catalytic Activity in Aqueous Electrolyte Solutions"J.Colloid and Interface Sci.. 225. 349-358 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Chun-Wei Chen,Takashi Takezako,Kazuya Yamamoto,Takeshi Serizawa,Mitsuru Akashi: "Poly (N-vinylisobutyramide)-Stabilized Platinum Nanoparticles : Synthesis and Temperature-Responsive Behavior in Aqueous Solution"Colloids Surf.. 169. 107-116 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuya Yamamoto,Takeshi Serizawa,Yoichiro Muraoka,Mitsuru Akashi: "Synthesis and Functionalities of Poly (N-Vinylalkylamide).XII Synthesis and Thermosensitive Property of Poly (vinylamine) Copolymer Prepared from Poly (N-vinylformamide-co-N-vinylisobutyramide)"J.Polym.Sci.Part A : Polym.Chem.. 38. 3674-3681 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Chun-Wei Chen,Kumiko Arai,Kazuya Yamamoto,Takeshi Serizawa,Mitsuru Akashi: "Temperature and pH Dependence of Catalytic Activity of Colloidal Platinum Stabilized by Poly (vinylamine-co-N-vinylisobutyramide)"Macromol.Chem.and Phys.. 201. 2811-2819 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuru Akashi,Akio Kishida: "Synthesis of Novel Smart Polymers for Bioseparation and Bioprocessing"New Stimuli Responsive Polymers for Bioseparation and Bioprocessing (B.Mattiasson,I.Galaev eds.)(in press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ming-Qing Chen,Takeshi Serizawa,Mitsuru Akashi: "Graft Copolymers Having Hydrophobic Backbone and Hydrophilic Branches.XVII..Effects of Various Parameters on Size and Morphology of Microspheres Using Poly(N-isopropylacrylamide) as a Steric Stabilizer"Polym.Adv.Tech.. 10. 120-126 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Chun-Wei Chen,Mitsuru Akashi: "Temperature-Responsive Catalytic Activity of Poly(N-isopropylacylamide)-Protected Au/Pt Bimetallic Nanoparticles in Aqueous Solution"Adv.Tech.. 10. 17-133 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Chun-Wei Chen,Takeshi Serizawa,Mitsuru Akashi: "Preparation of Platinum Colloids on Polystyrene Nanospheres and Their Catalytic Properties in Hydrogenation"Chem.Master. 11. 1381-1389 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Chun-Wei Chen,Daisuke Tano,Mitsuru Akashi: "Synthesis of Platinum Colloids Sterically Stabilized by Poly(N-vinylformamide) or Poly(N-vinylalkylamide) and Their Stability towards Salt"Colloid Polym.Sci.. 277. 488-493 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeru Kunugi,Kazuya Takano,Naoki Tanaka,Mitsuru Akashi: "Effects of Ionic Additives and Ionic Comonomer on the Temperature and Pressure Responsive Behavior of Thermoresponsive Polymers in Aqueous Solutions"Langmuir. 15. 4056-4061 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Akiko Kishida,Yoshihiri Kikunaga,Mitsuru Akashi: "Synthesis and Functionalities of Poly(N-Vinylalkylamide).X.A Novel Aqueous Two-Phase Systems Based on Thermosensitive Polymers and Dextran"J.Appl.Polym.Sci. 73. 2545-2548 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Chun-Wei Chen,Takashi Serizawa,Mitsuru Akashi,: "Synthesis and Characterization of Poly(N-isopropylacrylamide)-Coatd Polystyrene Microspheres with Silver Nanoparticles on Their Surfaces"Langmuir. 15. 7998-8006 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Chun-Wei Chen,Takashi Takezako,Kazuya Yamamoto,Takeshi Serizawa,Mitsuru Akashi: "Poly(N-vinylisobutyramide)-Stabilized Platinum Nanoparticles: Synthesis and Temperature-Responsive Behavior in Aqueous Solution"Colloids Surf.. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuya Suzuki,Takashi Yumura,Masaaki Mizuguchi,Yuko Tanaka,Chun-Wei Chen,Mitsuru Akashi: "Poly(N-isopropylacrylamide)-Grafted Silica as a Support of Platinum Colloids: Preparation Method,Characterization,and Catalytic Properties in Hydrogenation"J.Appl.Polym.Sci. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeru Kunugi,Tomoko Tada,Yoshiaki Yamazaki,Kazuya Yamamoto,Mitsuru Akashi: "Thermodynamic Studies on Coil-Globule Transitions of Poly(N-vinylisobutyramide-co-vinylamine)in Aqueous Solutions,"Langmuir. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 明石 満,山元和哉: ""ポリマーゲル",ラジカル重合ハンドブック(蒲池幹治,遠藤 剛監修)"エヌ・ティー・エス. 8 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuru Akashi,Akio Kishida: ""New Stimuli Responsive Polymers for Bioseparation and Bioprocessing",Synthesis of Novel Smart Polymers for Bioseparation and Bioprocessing(B.Mattiasson,I.Galaeveds.,)"Harwood Publisher(印刷中).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] F.Seto,K.Fukuyama,Y.Muraoka,A.Kishida,M.Akashi: "Thermosensitive Surface Properties of Polyethylene Film with Poly(N-isopropyl-acrylamide)Chains Prepared by Corona Discharge Induced Grafting" J.Appl.Polym.Sci.68. 1773-1779 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] C.W.Chen,M.Q.Chen,T.Serizawa,M.Akashi: "In Situ Synthesis ans Their Catalytic Properties of Platinum Colloids on Polystyrene Microsphers with Surface-Grafted Poly(N-isopropylacrylamide)." J.Chem.Soc.Chem.Commun.831-832 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Suwa,K.Yamamoto,M.Akashi,K.Takano,N.Tanaka,S.Kunugi: "Effects of Salt on the Temperature and Pressure Responsive Properties of Poly(N-vinylisobutyramide)Aqueous Solution" Colloid Polym.Sci.276. 529-533 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] C.W.Chen,M.Q.Chen,T.Serizawa,M.Akashi: "In Situ Formation of Silver Nanoparticles on Poly(N-isopropylacrylamide)-Coated Polystyrene Microspheres" Adv.Mater.10. 1122-1126 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Q.Chen,T.Serizawa,M.Akashi: "Graft Copolymers Having Hydrophobic Backbone and Hydrophilic Branches.XVII.Effects of Various Parameters on Size and Morphology of Microspheres Using Poly(N-isopropylacrylamide)as a Steric Stabilizer." Polym.Adv.Tech,. 10. 120-126 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] C-W.Chen,M.Akashi: "Temperature-Responsive Catalytic Activity of Poly(N-isopropylacrylamide)-Protected Au/Pt Bimetallic Nanoparticles in Aqueous Solution" Polym.Adv.Tech,. 10. 127-133 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] F.Seto,Y.Muraoka,T.Akagi,A.Kishida,M.Akashi: "Appl.Polym.Sci.," Surface Grafting of Poly(vinylamine)onto Poly(ethylene)Film by Corona Discharge Induced Grafting, (印刷中

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kunugi,K.Takano,N.Tnanka,M.Akashi: "Langmuir" Effects of Ionic Additives and Ionic Comonomer on the Temperature and Pressure Responsive Behavior of Thermoresponsive Polymers in Aqueous Solutions., (印刷中

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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