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ビニルポリマーへのロタキサン架橋点の導入による高性能・高機能架橋ポリマーの創製

研究課題

研究課題/領域番号 14J11414
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
研究機関東京工業大学

研究代表者

飯島 圭祐  東京工業大学, 大学院理工学研究科(工学系), 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードロタキサン / ビニルポリマー / 架橋高分子 / シクロデキストリン
研究実績の概要

(1) 昨年度に合成した、ポリテトラヒドロフラン型マクロモノマーを用いて得られるロタキサン架橋高分子(RCP)について、膨潤溶媒に依存する力学特性の変化が観察され、架橋点における超分子的な相互作用もRCPの特性に大きな影響を与えていることが明らかとなった。
(2) 架橋点に高分子鎖の可動性を生み出さないロタキサン構造を導入した共有結合架橋高分子(CCP)や、ロタキサン架橋と共有結合架橋が混在するハイブリッド架橋高分子(HCP)を合成し、それらの物性を比較検討した。まず、ロタキサン構造を導入したCCPについてはロタキサンを含まないCCPと同様の物性を示したことから、架橋点における高分子鎖の可動性を生み出すロタキサン架橋こそがRCPの特性発現に重要であることが明らかとなった。また、HCPについては少なくとも共有結合が30%程度存在するとCCPと同様の物性を示したことから、架橋点間距離の短い鎖に応力が集中しやすいという現象は、ロタキサン架橋構造を有する高分子においてもCCP同様に起こることが示された。
(3) 架橋点に導入されているCDを足がかりとするRCPの動的特性評価とその機能化を行うため、凝集蛍光発光性の色素であるテトラフェニルエチレン (TPE)をプローブとして導入したRCPを合成した。TPEを導入したRCPは、膨潤させる溶媒によって異なる蛍光発光を示し、架橋剤のコンポーネント間にはたらく相互作用が溶媒によって異なることが示された。また、こうした蛍光特性はRCPの力学物性とも相関があることから、ミクロスケールでのコンポーネント間相互作用がマクロなRCPの物性に影響を及ぼしているであろうことが示された。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Synthesis of rotaxane cross-linked polymers with supramolecular cross-linkers based on γ-CD and PTHF macromonomers: The effect of the macromonomer structure on the polymer properties2017

    • 著者名/発表者名
      K. Iijima, D. Aoki, H. Otsuka, T. Takata
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 印刷中 ページ: 392-396

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2017.01.024

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and properties of rotaxane-cross-linked polymers using a double-stranded γ-CD-based inclusion complex as a supramolecular cross-linker2017

    • 著者名/発表者名
      K. Jang, K. Iijima, Y. Koyama, S. Uchida, S. Asai, T. Takata
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 印刷中 ページ: 379-385

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2017.01.062

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 新しい架橋剤:空間連結型架橋剤の合成とビニル重合系への展開2015

    • 著者名/発表者名
      打田 聖、澤田 隼、飯島 圭祐、青木 大輔、中薗 和子、高田 十志和
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 72 号: 3 ページ: 93-103

    • DOI

      10.1295/koron.2014-0075

    • NAID

      130005129600

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis of Vinyl Polymer-Based Cross-Linked Polymers Using Cyclodextrin-Tethering Supramolecular Cross-Linkers2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Iijima, Daisuke Aoki, Toshikazu Takata
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of rotaxane cross-linked polymers with supramolecular cross-linkers2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Iijima, Daisuke Aoki, Toshikazu Takata
    • 学会等名
      「動的秩序と機能」第5回国際シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2017-01-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シクロデキストリン型ロタキサン構造を架橋点とするネットワークポリマーの合成と特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      飯島圭祐、青木大輔、高田十志和
    • 学会等名
      第66回ネットワークポリマー講演討論会
    • 発表場所
      千葉大学
    • 年月日
      2016-10-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シクロデキストリン含有ロタキサン型架橋剤を用いるビニル系架橋高分子の合成と特性2016

    • 著者名/発表者名
      飯島圭祐、青木大輔、高田十志和
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ポリTHF 鎖を有する超分子架橋剤を用いるロタキサン架橋ポリマーの合成とその特性2015

    • 著者名/発表者名
      ○飯島 圭祐・青木 大輔・打田 聖・高田 十志和
    • 学会等名
      日本ゴム協会 2015年年次大会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-05-21 – 2015-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ポリTHF鎖を有する超分子架橋剤を用いるロタキサン架橋ポリマーの合成とその特性2015

    • 著者名/発表者名
      ○飯島圭祐、青木大輔、打田聖、高田十志和*
    • 学会等名
      日本ゴム協会 2015年年次大会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2015-05-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Structural Analysis and Property Control of Rotaxane Cross-Linked Polymers Using Vinylic Supramolecular Cross-Linker2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Iijima, Daisuke Aoki, Toshikazu Takata
    • 学会等名
      8th Asian Cyclodextrin Conference
    • 発表場所
      くまもと県民交流会館パレア(熊本県熊本市)
    • 年月日
      2015-05-14 – 2015-05-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Structural Analysis and Property Control of Rotaxane Cross-Linked Polymers Using Vinylic Supramolecular Cross-Linker2015

    • 著者名/発表者名
      ○Keisuke Iijima, Daisuke Aoki, and Toshikazu Takata*
    • 学会等名
      Joint Conference of 8th Asian Cyclodextrin Conference and 32nd Cyclodextrin Symposium
    • 発表場所
      くまもと県民交流館パレア
    • 年月日
      2015-05-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure of supramolecular cross-linker consisting of cyclodextrin / macromonomer and properties of network polymers obtained thereof2015

    • 著者名/発表者名
      ○Keisuke IIJIMA, Daisuke AOKI, Satoshi UCHIDA, Toshikazu TAKATA
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] シクロデキストリン型ロタキサン架橋構造を有する架橋高分子の特性2014

    • 著者名/発表者名
      ○飯島圭祐・打田聖・高田十志和
    • 学会等名
      第26回エラストマー討論会
    • 発表場所
      愛知工業大学・八草キャンパス(愛知県豊田市)
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Rotaxane Cross-Linked Polymers Containing Cyclodextrins at the Cross-Link Points2014

    • 著者名/発表者名
      ○Keisuke IIJIMA, Satoshi UCHIDA, Toshikazu TAKATA
    • 学会等名
      Polymer Networks Group Meeting & Gel Symposium 2014
    • 発表場所
      Ito International Center (Bunkyo-ku, Tokyo, Japan)
    • 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] CD型ロタキサン架橋の高分子への導入2014

    • 著者名/発表者名
      ○飯島圭祐・打田聖・高田十志和
    • 学会等名
      第31回シクロデキストリンシンポジウム
    • 発表場所
      島根県民会館(島根県松江市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Network Polymers Using Cyclodextrin-Based Rotaxane Cross-Linkers2014

    • 著者名/発表者名
      ○Keisuke IIJIMA, Satoshi UCHIDA, Toshikazu TAKATA
    • 学会等名
      The 2014 IUPAC World Polymer Congress
    • 発表場所
      Chiangmai International Convention and Exhibition Centre (Chaing Mai, Thailand)
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 多官能型ロタキサン架橋剤を用いるネットワークポリマーの合成と特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      ○飯島圭祐・打田聖・高田十志和
    • 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] 架橋された架橋剤を用いるロタキサン架橋ポリマーの合成と特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      ○飯島圭祐・曽川洋光・打田聖・高田十志和
    • 学会等名
      日本ゴム協会 2014年年次大会
    • 発表場所
      埼玉会館(埼玉県さいたま市)
    • 年月日
      2014-05-20 – 2014-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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