機能性ゲスト分子と共結晶化する耐熱性ポリマーの高秩序・高機能システムの創製

• 研究課題/領域番号: 15K05625
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 板垣 秀幸 静岡大学, 教育学部, 教授 (10159824)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: シンジオタクチックポリスチレン / コンポジット / 電導性 / 配向結晶化 / ポリフェニレンオキシド / 耐熱性 / 有機金属錯体 / 気体吸着能 / ゲスト分子 / 共結晶 / 偏光蛍光回転角度分布法 / 導電性ポリマー / 広角X線回折 / 蛍光 / 偏光蛍光強度回転角度分布法 / PPO

研究成果の概要

ゲスト分子と共結晶することが知られているシンジオタクチックポリスチレンなどの耐熱性プラスチックを用いて、低分子の有機化合物だけでなく、有機金属錯体、金属塩、導電性ポリマーなどをゲストとして共結晶化させることに成功し、さらにキャスト溶媒や延伸処理などで高度に配向させることにも成功した。ゲスト分子になりにくい分子の場合、ゲスト分子交換法がある程度利用できることがわかったが、既に配向させた共結晶を別のゲスト分子に置き換える場合に、配向性がある程度減少することが申請者独自の偏光蛍光強度回転角度分布法で明らかになった。結果的に、機能性ゲスト分子と共結晶化する耐熱性ポリマーシステムの構築に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Clarification of the inner microenvironments in poly( N -isopropylacrylamide) hydrogels in macrogel and microgel forms using a fluorescent probe technique (2018)
  • 著者名/発表者名: Ito Daiki、Itagaki Hideyuki
  • 雑誌名: European Polymer Journal 巻: 99 ページ: 277-283
  • DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2017.12.030
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modified Vonk's Method to Determine Crystallinity and Crystal Distortion in Polymers (2018)
  • 著者名/発表者名: Asano Tsutomu、Sano Shota、Okabe Toshihiko、Sano Takumi、Itagaki Hideyuki、Sawatari Chie、Mina Md. Forhad
  • 雑誌名: Journal of Macromolecular Science, Part B 巻: in press 号: 5 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1080/00222348.2018.1459404
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Polymerization of Aniline in Tubular Cavities of the Crystalline Phase of Syndiotactic Polystyrene: Proposal of a Preparation Method of Sophisticated Polymer Composites (2017)
  • 著者名/発表者名: Itagaki Hideyuki、Sano Takumi、Okabe Toshihiko、Sano Shota、Ebihara Hirohide、Tomono Fumika、Dohra Hideo
  • 雑誌名: ACS Macro Letters 巻: 6 号: 10 ページ: 1099-1103
  • DOI: 10.1021/acsmacrolett.7b00661
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence behavior of syndiotactic polystyrene and its derivative: formation of a ground-state dimer in the solid state. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takumi Sano, Akane Uchiyama, Tomohiro Sago, and Hideyuki Itagaki
  • 雑誌名: European Polymer Journal 巻: 90 ページ: 114-121
  • DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2017.02.041
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Volume Phase Transition of Chemically Crosslinked Curdlan Hydrogels Dependent on pH (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Itagaki, Takatsugu Koshino, Taiki Ito, Takumi Sano, Daiki Ito and Haruki Sugimura
  • 雑誌名: ACS Biomaterials Science and Engineering 巻: 2 号: 5 ページ: 752-757
  • DOI: 10.1021/acsbiomaterials.5b00503
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Information on Microenvironment in Amorphous Region of Polymer Films Revealed by PFR Method (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Itagaki and Tomohiro Sago
  • 雑誌名: Macromolecular Symposia 巻: 359 号: 1 ページ: 54-62
  • DOI: 10.1002/masy.201400250
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Decisive properties of solvent able to form gels with syndiotactic polystyrene (2015)
  • 著者名/発表者名: J. Mochizuki, T. Sano, T. Tokami, and H. Itagaki
  • 雑誌名: Polymer 巻: 印刷中 ページ: 118-127
  • DOI: 10.1016/j.polymer.2015.04.042
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 高純度で配向性のあるシンジオタクチックポリスチレンε型結晶フィルムの作製 (2017)
  • 著者名/発表者名: 海老原寛英、岡部俊彦、佐野照太、佐野匠、板垣秀幸
  • 学会等名: 第66回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2017-05-29
• [学会発表] シンジオタクチックポリスチレン結晶フィルム中でのポリアニリン合成と構造解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐野照太、岡部俊彦、佐野匠、板垣秀幸、道羅英夫
  • 学会等名: 第66回高分子学会年次大会
• [学会発表] 高純度で配向のあるシンジオタクチックポリスチレンε型結晶フィルムの作製 (2017)
  • 著者名/発表者名: 海老原 寛英、岡部 俊彦、佐野 照太、佐野 匠、板垣 秀幸
  • 学会等名: 第66回高分子学会年次大会
• [学会発表] 水銀錯体・水銀塩を内包するシンジオタクチックポリスチレンゲルの構造と挙動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田直人、猪股沙織、久保山結衣、佐野匠、板垣秀幸
  • 学会等名: 第66回高分子学会年次大会
• [学会発表] 粉末ゼオライト包含PNIPAAm架橋ゲルのキャラクタリゼーション (2017)
  • 著者名/発表者名: 石川裕祐、箕浦光起、板垣秀幸
  • 学会等名: 第66回高分子学会年次大会
• [学会発表] 蛍光プローブ法で追跡するイミダゾリル基を側鎖にもつpoly(N-isopropylacrylamide)ゲルの温度による内部環境変化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊藤大樹、寺田晃子、板垣秀幸
  • 学会等名: 第66回高分子学会年次大会
• [学会発表] PFR法で測定するシンジオタクチックポリスチレン共結晶フィルムのゲスト分子交換過程の配向変化情報 (2017)
  • 著者名/発表者名: 海老原寛英、舞田知里、佐野 匠、板垣秀幸
  • 学会等名: 第66回高分子討論会
• [学会発表] 銀錯体化合物を包含するシンジオタクチックポリスチレンゲルシステム (2017)
  • 著者名/発表者名: 猪股沙織、山川惇生、佐野匠、板垣秀幸
  • 学会等名: 第66回高分子討論会
• [学会発表] イオン液体を溶媒とするシンジオタクチックポリスチレンゲルの作製とキャラクタリゼーション (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田直人、伊庭のぞみ、猪股沙織、佐野匠、板垣秀幸
  • 学会等名: 第66回高分子討論会
• [学会発表] X線回折データから修正Vonk法で決定する高分子固体の結晶化度と歪みの要因 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐野照太、岡部俊彦、佐野匠、板垣秀幸、澤渡千枝、Md. フォルハド ミナ、浅野勉
  • 学会等名: 第66回高分子討論会
• [学会発表] 複数の糖鎖から形成する化学架橋ヒドロゲルのpHによる膨潤挙動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石川 裕祐、石原 誠也、池田 有菜、門田 祐一、板垣 秀幸
  • 学会等名: 第66回高分子討論会
• [学会発表] Sophisticated Preparation Method of Polymer Composites with Syndiotactic Polystyrene (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Sano, T. Okabe, S. Sano, H. Ebihara, F. Tomono, H. Dohra and H. Itagaki
  • 学会等名: Inter Academia Asia 2017:Young Researchers Conference
  • 国際学会
• [学会発表] シンジオタクチックポリスチレン配向性結晶フィルム中での高分子重合反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐野照太、岡部俊彦、佐野 匠、板垣秀幸
  • 学会等名: 第６回CSJ化学フェスタ2016
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
  • 年月日: 2016-11-14
• [学会発表] Poly(N-isopropylacrylamide/1-vinylimidazole)gelの金属イオン捕捉について (2016)
  • 著者名/発表者名: 石川裕祐、伊東千賀子、板垣秀幸
  • 学会等名: 第６回CSJ化学フェスタ2016
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
  • 年月日: 2016-11-14
• [学会発表] カードランとメチルセルロースを用いた化学架橋ハイブリッドゲルシステム (2016)
  • 著者名/発表者名: 石川裕祐、門田祐一、岡崎太亮、板垣秀幸
  • 学会等名: 第65回高分子討論会
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] シンジオタクチックポリスチレンとピリジン誘導体塩化銅錯体との共結晶化挙動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡部俊彦、佐野匠、久保山裕衣、伊達花菜、板垣秀幸
  • 学会等名: 第65回高分子討論会
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] 導電性高分子を導入したシンジオタクチックポリスチレン結晶フィルムの作製と評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐野照太、岡部俊彦、佐野 匠、板垣秀幸
  • 学会等名: 第65回高分子討論会
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] イミダゾール誘導体を溶媒とするシンジオタクチックポリスチレンゲルの物性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 猪股沙織、岩堀公亮、久保山結衣、佐野匠、板垣秀幸
  • 学会等名: 第65回高分子討論会
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] 導電性高分子を導入したシンジオタクチックポリスチレン結晶中の構造解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡部俊彦、佐野匠、板垣秀幸
  • 学会等名: 第65回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] シンジオタクチックポリスチレンゲルを利用した汚染水浄化システムの構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 猪股沙織、久保山裕衣、板垣秀幸
  • 学会等名: 第65回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] Syndiotactic polystyrene films co-crystallized with organometallic complex and conductive polymer (2015)
  • 著者名/発表者名: Takumi Sano, Yui Kuboyama, Toshihiko Okabe, Hideyuki Itagaki
  • 学会等名: THE INTERNATIONAL CHEMICAL CONGRESS OF PACIFIC BASIN SOCIETIES 2015 (PACIFICHEM2015)
  • 発表場所: the Hawaii Convention Center (ホノルル）
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Clarification of the structural dependency of the inner microenvironments of poly(N-isopropylacrylamide) gels using a fluorescent probe technique (2015)
  • 著者名/発表者名: Daiki Ito, Hideyuki Itagaki
  • 学会等名: THE INTERNATIONAL CHEMICAL CONGRESS OF PACIFIC BASIN SOCIETIES 2015 (PACIFICHEM2015)
  • 発表場所: the Hawaii Convention Center (ホノルル）
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] 共結晶ゲスト分子の反応を利用したシンジオタクチックポリスチレンへの導電性高分子の導入 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡部俊彦、佐野 匠、板垣秀幸
  • 学会等名: 第64回高分子討論会
  • 発表場所: 東北大（川内キャンパス）（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2015-09-15
• [学会発表] シンジオタクチックポリスチレンと有機金属錯体との共結晶化について (2015)
  • 著者名/発表者名: 久保山裕衣、佐野匠、板垣秀幸
  • 学会等名: 第64回高分子討論会
  • 発表場所: 東北大（川内キャンパス）（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2015-09-15
• [学会発表] 蛍光プローブ法で解明するゼラチン水溶液中の構造形成と嚥下運動との相関 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐野匠、伊藤大樹、遠藤麻美、板垣秀幸
  • 学会等名: 第64回高分子討論会
  • 発表場所: 東北大（川内キャンパス）（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2015-09-15
• [学会発表] 蛍光プローブ法で追跡するカードランヒドロゲルの形成過程 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤大樹、榎田紗矢香、板垣秀幸
  • 学会等名: 第64回高分子討論会
  • 発表場所: 東北大（川内キャンパス）（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2015-09-15
• [学会発表] 不溶性溶媒から作製するシンジオタクチックポリスチレンゲルの物性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 久保山裕衣、佐野匠、板垣秀幸
  • 学会等名: 第61回高分子研究発表会（神戸）
  • 発表場所: 神戸市兵庫県民会館（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-07-17
• [学会発表] 偏光蛍光強度回転角度分布法で解明する立体規則性ポリスチレンの内部構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐野匠、佐合智弘、板垣秀幸
  • 学会等名: 第61回高分子研究発表会（神戸）
  • 発表場所: 神戸市兵庫県民会館（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-07-17
• [図書] 粉体・微粒子分析 テクニック事例集 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐野匠、板垣秀幸 （分担：2項目）
  • 総ページ数: 399
  • 出版者: 技術情報協会
• [産業財産権] シンジオタクチックポリスチレンを含む成形体を製造する方法、及び複合成形体を製造する方法 (2015)
  • 発明者名: 板垣秀幸、佐野匠、岡部俊彦
  • 権利者名: 板垣秀幸、佐野匠、岡部俊彦
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2015-08-24