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イオン性糖質高分子のメゾスコピック構造特性の制御と動的機能材料の設計

研究課題

研究課題/領域番号 16350126
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関京都大学

研究代表者

西尾 嘉之  京都大学, 農学研究科, 教授 (00156043)

研究分担者 吉岡 まり子  京都大学, 農学研究科, 講師 (30220594)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
15,400千円 (直接経費: 15,400千円)
2005年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
2004年度: 10,100千円 (直接経費: 10,100千円)
キーワード糖質高分子 / メゾスコピック特性 / 液晶 / ゲル / イオン性液体 / 動的機能材料 / 磁性材料
研究概要

糖質高分子の中間相(液晶・ゲル)の構造とそれに基づく性質(メゾスコピック特性)をイオングループ等の介在によって制御すると共に、電場・磁場などの外部刺激に対して巨視的性質が可逆応答する動的機能材料を設計することを目的とし、以下の研究成果を得た。
1.糖質高分子の液晶相構造制御と動的機能材料の創成に関して
(1)ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)のコレステリック液晶相をメタクリレート系ポリマーマトリックス中に重合架橋法で固定化した新規複合フィルムを合成した。各種の塩水を含浸させて液晶相構造を制御することにより、複合フィルムの選択光反射色や透明度を変化させることに成功した。更に、塩イオンが共存したゲル状フィルムの光学特性を低電場刺激で動的制御することにも成功した。
(2)イオン性液体である1-アルキル-3-メチルイミダゾリウム塩を共存させたHPC/水系溶液の相図を完成させると共に、電場印加による液晶光学機能の制御に成功した。また、HPCおよびエチルセルロース(EC)の水酸基よりアルキル鎖を介してN-メチルイミダゾリウム塩を側鎖導入した新規イオン性セルロース誘導体を合成し、それらの液晶形成挙動を明らかにした。
(3)3O位と6O位にアルキルエステルが導入されたキチンジエステルCn-AC(側鎖炭素長n=4-20)を合成し、特異な二重メソモルフィック構造を形成することを見出すと共に、長鎖アルキル側鎖の液晶ガラス相が示す急速なエンタルピー緩和現象を他系のそれと比較しつつ定量解析した。
2.糖質高分子のゲル構造制御と動的機能の創成に関して
電解質多糖のアルギン酸・カラギーナンをゲルマトリックスとして、鉄イオンの高含率インターカレーションとin situでの酸化鉄合成によって磁性ナノ微粒子を化学充填する方法を確立した。更に、多糖ゲルの脆さを解消するために各種ビニルポリマーとのIPN(相互侵入網目)化を図り、優れた粘弾特性と室温超常磁性を示す磁性複合材料の作製に成功した。なお、高分子の複合化に関連して、糖質高分子/ビニルポリマーの相溶性と分子間相互作用について熱分析を中心とした基礎データの集積も行った。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (18件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Dual Mesomorphic Assemblage of Chitin Normal Acylates and Rapid Enthalpy Relaxation of Their Side Chains2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshikuni Teramoto
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 7巻・1号

      ページ: 190-198

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dual Mesomorphic Assemblage of Chitin Normal Acylates and Rapid Enthalpy Relaxation of Their Side Chains2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Teramoto, T.Miyata, Y.Nishio
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 7(1)

      ページ: 190-198

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dual Mesomorphic Assemblage of Chitin Normal Acylates and Rapid Enthalpy Relaxation of Their Side Chains2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshikuni Teramoto
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 7・1

      ページ: 190-198

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Interaction and Scale of Mixing in Cellulose Acetate/Poly(N-vinylpyrrolidone-co-vinyl acetate) Blends2005

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Ohno
    • 雑誌名

      Cellulose 12巻・3号

      ページ: 281-291

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] セルロースアルキルエステルのポリマーブレンド : 相溶性と分子間相互作用2005

    • 著者名/発表者名
      大野 貴広
    • 雑誌名

      高分子加工 54巻・6号

      ページ: 243-248

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Interaction and Scale of Mixing in Cellulose Acetate/Poly(N-vinyl pyrrolidone-co-vinyl acetate) Blends2005

    • 著者名/発表者名
      T.Ohno, S.Yoshizawa, Y.Miyashita, Y.Nishio
    • 雑誌名

      Cellulose 12(3)

      ページ: 281-291

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Blends of Cellulose Alkyl Esters : Miscibility and Intermolecular Interactions2005

    • 著者名/発表者名
      T.Ohno, Y.Miyashita, Y.Nishio
    • 雑誌名

      Polymer Applications (Kobunshi Kako) 54(6)

      ページ: 243-248

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Design and Functionalization of Polysaccharides2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Nishio, Y.Teramoto
    • 雑誌名

      The Recent Trends of Glycochemistry (CMC Publication) Part2, Chapter1

      ページ: 133-143

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Interaction and scale of Mixing in Cellulose Acetate/Poly(N-vinyl pyrrolidone-co-vinyl acetate) Blends2005

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Ohno
    • 雑誌名

      Cellulose 12・3

      ページ: 281-291

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] セルロースアルキルエステルのポリマーブレンド:相溶性と分子間相互作用2005

    • 著者名/発表者名
      大野 貴広
    • 雑誌名

      高分子加工 54・6

      ページ: 243-248

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation and Magnetometric Characterization of Iron Oxide-Containing Alginate/Poly(vinyl alcohol) Networks2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Nishio
    • 雑誌名

      Polymer 45巻

      ページ: 7129-7136

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation and Magnetometric Characterization of Iron Oxide-Containing Alginate/Poly(vinyl alcohol) Networks2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nisio, A.Yamada, K.Ezaki, Y.Miyashita, H.Furukawa, K.Horie
    • 雑誌名

      Polymer 45

      ページ: 7129-7136

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Mesomorphic (Hydroxypropyl)cellulose/Polymer Networks and Ion-mediate Control of Their Optical Properties

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Chiba
    • 雑誌名

      Biomacromolecules (発表予定)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] In Situ Synthesis of Iron Oxides in Carrageenan Gel Matrix and Characterization of the Nanocomposite Product

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Oya
    • 雑誌名

      Polymer (発表予定)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Mesomorphic (Hydroxypropyl) cellulose/Polymer Networks and Ion-mediate Control of Their Optical Properties

    • 著者名/発表者名
      R.Chiba, Y.Nishio, Y.Sato, M.Ohtaki, Y.Miyashita
    • 雑誌名

      Biomacromolecules (to be published)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] In Situ Synthesis of Iron Oxides in Carrageenan Gel Matrix and Characterization of the Nanocomposite Product

    • 著者名/発表者名
      K.Oya, R.Chiba, Y.Nishio
    • 雑誌名

      Polymer (to be published)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dynamic Control of Mesomorphic Properties of (Hydroxypropyl)cellulose/Polymer Networks Containing Ionic Additives

    • 著者名/発表者名
      Ryotarou Chiba
    • 雑誌名

      Liquid Crystals (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Dual Mesomorphic Assemblage of Chitin Normal Acylates and Rapid Enthalpy Relaxation of Their Side-Chains

    • 著者名/発表者名
      Yoshikuni Teramoto
    • 雑誌名

      Biomacromolecules (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 糖鎖化学の最先端技術(小林一清・正田晋一郎監修)2005

    • 著者名/発表者名
      西尾 嘉之(分担執筆)
    • 総ページ数
      318
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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