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染料剤フリー玩具への応用を目指した構造色を有する多孔質体の創製

研究課題

研究課題/領域番号 16K16211
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 環境材料・リサイクル
研究機関地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター (2019-2020)
東京工業大学 (2016-2018)

研究代表者

白波瀬 朋子  地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部表面・化学技術グループ, 研究員 (40442694)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード多孔質体 / モノリス / ポリメタクリル酸メチル / 高分子ブレンド / メソ孔 / 高分子複合材料 / ポリ乳酸 / 構造色
研究成果の概要

本研究課題では、相溶系ポリマーブレンドから一成分を除去する方法でメソ多孔質体を調製し、その多孔質構造、構造色および力学特性を評価した。その結果、比較的高温で処理することで構造色が確認された。これらは数十から数百nmの細孔径分布を有する多孔質構造であり、レイリー散乱による構造色であることが確認された。また、異なる形状(板状、糸状など)の多孔質体を創製し、本手法により種々の形状の多孔質体を作製することが出来た。モノリスの力学特性は、強度は低下したが破断伸びが向上した。これは分解後の分子鎖の絡み合いから相溶系ポリマーの絡み合いを推察できるような、興味深い結果となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、相溶系ポリマーブレンドの加水分解によりnmオーダーの多孔質体を創製し、その作製条件によって構造色を呈する事を見出した。従来、nmオーダーの高分子メソ多孔質体は調製時に合成などの技術が必要であった。それに対して本研究成果は、複雑なプロセスを経ずに工業的に汎用な溶融混練と加水分解の手法によりメソ多孔質体を作り出す事が出来る点に有用性があり、さらに構造色という機能付加出来た事により応用展開が期待される。

報告書

(6件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Organic solvent-free fabrication of mesoporous polymer monolith from miscible PLLA/PMMA blend2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Shirahase, Shuichi Akasaka, Shigeo Asai
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 203 ページ: 122742-122742

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2020.122742

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ポリマーブレンドの分解により作製した モノリスの多孔質構造と構造色評価2020

    • 著者名/発表者名
      白波瀬朋子,赤坂修一,浅井茂雄
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会第31回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 構造色を有する高分子多孔質材料の多孔質構造と色の評価2020

    • 著者名/発表者名
      白波瀬朋子,赤坂修一,浅井茂雄
    • 学会等名
      2020繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ポリマーブレンドの加水分解特性と 構造色について2020

    • 著者名/発表者名
      白波瀬朋子
    • 学会等名
      令和2年度 第4回トライボコーティング技術研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ポリマーブレンドの分解により作製したモノリスの多孔質構造と構造色評価2020

    • 著者名/発表者名
      白波瀬 朋子、赤坂 修一、浅井 茂雄
    • 学会等名
      第31回成形加工学会 年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリ乳酸ブレンドの加水分解により作製した 高分子モノリスの構造色と多孔質構造の評価2019

    • 著者名/発表者名
      白波瀬 朋子、赤坂 修一、浅井 茂雄
    • 学会等名
      2019年 繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] PLLA/PMMAブレンドの加水分解を利用して作製したPMMAモノリスの構造色2019

    • 著者名/発表者名
      白波瀬 朋子、赤坂 修一、浅井 茂雄
    • 学会等名
      第20回構造色シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリマーブレンドからのモノリスの創製2019

    • 著者名/発表者名
      白波瀬 朋子
    • 学会等名
      成形加工学会 2019年度第2回押出専門委員会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ポリ乳酸ブレンドの加水分解により作製した高分子モノリスの構造色と多孔質構造の評価2019

    • 著者名/発表者名
      〇白波瀬 朋子、赤坂 修一、 浅井 茂雄
    • 学会等名
      2019年 繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 結晶化PLLAブレンドの加水分解により作製したポリマーモノリスの多孔質構造2018

    • 著者名/発表者名
      〇白波瀬 朋子、赤坂 修一、 浅井 茂雄
    • 学会等名
      H30年度 繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Porous structure of polymer monolith prepared by hydrolysis degradation of PLLA/PMMA blends2018

    • 著者名/発表者名
      〇白波瀬 朋子、赤坂 修一、 浅井 茂雄
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of Mesoporous Polymer Monolith Prepared by Hydrolysis Degradation of Poly(lactic acid) Blends2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoko SHIRAHASE, Shuichi AKASAKA, Shigeo ASAI
    • 学会等名
      The 11th SPSJ International Polymer Conference
    • 発表場所
      Fukuoka International Congress Center
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PLLAブレンドの分解を利用して作製したメソ孔を有する高分子モノリスの構造評価2016

    • 著者名/発表者名
      白波瀬 朋子、赤坂 修一、浅井 茂雄
    • 学会等名
      H28年度 繊維学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      山形大学 米沢キャンパス
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリ乳酸ブレンドの分解によるPMMA多孔質体の創製と構造評価2016

    • 著者名/発表者名
      白波瀬 朋子、赤坂 修一、浅井 茂雄
    • 学会等名
      H28年度 繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-27  

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