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ハイドロゲル微粒子混合系におけるコロイド安定性の制御および新規機能性材料創製

研究課題

研究課題/領域番号 13J10547
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関信州大学

研究代表者

堀込 幸司  信州大学, 総合工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードヒドロゲル微粒子 / 気液界面 / ハイドロゲル微粒子 / 自己集積化 / コロイド / 膨潤状態観察
研究実績の概要

一般に、ポリスチレンやシリカといった固体微粒子分散液を乾燥させると、液滴の縁に粒子が堆積し環状の乾燥構造が形成される。一方、Poly(N-isopropylacrylamide)(pNIPAm)ゲル微粒子分散液を乾燥させると、垂らした液滴の中心部分まで比較的一様に粒子が堆積し、垂らした液滴の形を平面上に模った粒子薄膜が形成される。この現象は、手順の簡便さから、汎用的なコーティング技術として期待できるが、上述した乾燥構造に関する主要因は曖昧であった。平成26年度までには、pNIPAmゲル微粒子が乾燥過程中に液滴の気水界面に固定されるという一般的な固体微粒子とは異なる現象を見出し、pNIPAmと構造の似たアクリルアミド誘導体から構成されるゲル微粒子の乾燥過程と比較することで、微粒子を構成する高分子の側鎖に見られる両親媒性が重要であることが示唆された。平成27年度においては、後に粒子を混合し多種多様な集積体を構築していくために、アクリルアミド誘導体から構成されるヒドロゲル微粒子分散液だけでなく、他の両親媒性高分子や、天然高分子等にも視野を広げ、pNIPAmゲル微粒子分散液に見られた乾燥現象の汎用性を実験的に検証した。
一連のゲル微粒子分散液の乾燥過程の目視および光学顕微鏡観察結果から、ヒドロゲル微粒子の空気/水界面への吸着能は、微粒子を構成するモノマーや高分子が両親媒性を示すことだけでなく、ゲル微粒子が溶媒で膨潤していることが重要であると新たに示唆された。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Direct visualization of swollen microgels via scanning electron microscopy using ionic liquids2016

    • 著者名/発表者名
      Koji Horigome, Takeshi Ueki, Daisuke Suzuki
    • 雑誌名

      Polym. J.

      巻: 48 号: 3 ページ: 273-279

    • DOI

      10.1038/pj.2015.103

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 気水界面におけるアクリルアミド誘導体ゲル微粒子の自己集積化2015

    • 著者名/発表者名
      堀込幸司、鈴木大介
    • 雑誌名

      Colloid & interface communication

      巻: 40 ページ: 34-35

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Assembly of Oppositely Charged Microgels at the Air/Water Interfacs2013

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Suzuki, Koji Horigome
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 117 号: 30 ページ: 9073-908

    • DOI

      10.1021/jp4035166

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヒドロゲル微粒子の気水界面での動的知見から導く吸着挙動2015

    • 著者名/発表者名
      堀込幸司、櫻井祐貴、青木大地、鈴木大介
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学 川内キャンパス(宮城県 仙台市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性物質からなるヒドロゲル微粒子の気水界面吸着挙動2015

    • 著者名/発表者名
      堀込幸司、櫻井祐貴、青木大地、鈴木大介
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学 川内キャンパス(宮城県 仙台市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] クリルアミド誘導体ゲル微粒子分散液の乾燥に伴う微粒子配列2015

    • 著者名/発表者名
      櫻井祐貴、堀込幸司、青木大地、鈴木大介
    • 学会等名
      平成27年度 繊維年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都 江戸川区)
    • 年月日
      2015-06-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of binary mixtures of cationic and anionic microgels at the air water interface2015

    • 著者名/発表者名
      Koji Horigome, Daisuke Suzuki
    • 学会等名
      249th ACS National Meeting
    • 発表場所
      Colorado Convention Center(Denver, USA)
    • 年月日
      2015-03-22 – 2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] INFURUENCE OF THE SURFACE STRUCTURE OF MICROGELS ON ADSORBING AT THE AIR/WATER INTERFACE2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Horigome, Masaki Murai and Daisuke Suzuki
    • 学会等名
      Polymer Networks Group Meeting & Gel Symposium 2014
    • 発表場所
      Ito International Research Center(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-11-10 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 正・負電荷を示す高分子ゲル微粒子の秩序構造形成ダイナミクス2014

    • 著者名/発表者名
      堀込幸司、鈴木大介
    • 学会等名
      新学術領域研究「動的秩序と機能」第1回若手研究会
    • 発表場所
      ラフォーレ蔵王(宮城県刈田郡)
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-09-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ゲル微粒子の気液界面吸着挙動2014

    • 著者名/発表者名
      堀込幸司、鈴木大介
    • 学会等名
      平成26年度 繊維年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Observation Of Swollen Microgels By SEM Using Water-soluble Ionic Liquids2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Horigome, Takeshi Ueki and Daisuke Suzuki
    • 学会等名
      63th SPSJ Annual Meeting
    • 発表場所
      Nagoya Congress Center(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ゲル微粒子の構造と気液界面吸着現象2014

    • 著者名/発表者名
      堀込幸司、鈴木大介
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 気液界面を活用したゲル微粒子集積体の構築2013

    • 著者名/発表者名
      堀込幸司、鈴木大介
    • 学会等名
      第64回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(名古屋市昭和区御器所町)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 気液界面を利用したゲル微粒子の集積化2013

    • 著者名/発表者名
      堀込幸司、鈴木大介
    • 学会等名
      第64回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(名古屋市昭和区御器所町)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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