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ゲル網目のモノマー配列制御:架橋ドメイン設計による両親媒性ゲルの高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 16K17962
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関滋賀県立大学

研究代表者

伊田 翔平  滋賀県立大学, 工学部, 助教 (80610740)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードゲル / 両親媒性 / 刺激応答性 / リビングラジカル重合 / RAFT重合 / 架橋 / ハイブリッド材料 / モノマー配列 / アクリルアミド / 高分子合成
研究成果の概要

両親媒性ゲルの機能を向上させるためには、構成する2種類の高分子鎖の配置を精密に制御する必要がある。そこで本研究では、ゲルにおける高分子の繋ぎ目(架橋点)を一方の高分子鎖にのみ導入した架橋ドメイン構造を持つゲルを設計した。得られたゲルは従来とは異なる特徴的な性質を示した。また、無機化合物を架橋ドメインとするゲルの設計に向けた知見も得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

両親媒性ゲルは性質の異なる2種類の高分子鎖を組み合わせたゲルであり、すでにコンタクトレンズにおいて使用されるなど、有用な材料として期待される。本研究はこのような両親媒性ゲルの性質をより強く引き出すため、2種類の高分子鎖の空間的配置を設計するという新しい設計指針を提案するものである。学術的には精密重合化学を基盤とした新たなゲル化学の分野を開拓するものであり、両親媒性ゲルの有用性から産業的にも興味深いものである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 8件、 招待講演 9件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Structural design of vinyl polymer hydrogels utilizing precision radical polymerization2019

    • 著者名/発表者名
      Ida Shohei
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 51 号: 9 ページ: 803-812

    • DOI

      10.1038/s41428-019-0204-5

    • NAID

      40022176729

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precision Synthesis of Telechelic Poly(<i>N</i>-isopropylacrylamide) with Thiol-Termini for Construction of Homogeneous Network by Thiol-Ene End-Crosslinking2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ida, Masamitsu Yamawaki, Tatsuya Maruta, Yoshitsugu Hirokawa
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      巻: 43 号: 2 ページ: 71-74

    • DOI

      10.14723/tmrsj.43.71

    • NAID

      130006602980

    • ISSN
      1382-3469, 2188-1650
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Swelling properties of thermoresponsive/hydrophilic co-networks with functional crosslinked domain structures2018

    • 著者名/発表者名
      Ida Shohei、Kitanaka Hironobu、Ishikawa Tatsuya、Kanaoka Shokyoku、Hirokawa Yoshitsugu
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 9 号: 13 ページ: 1701-1709

    • DOI

      10.1039/c7py01793f

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 精密重合化学に基づく高分子ゲルの構造設計と機能化2018

    • 著者名/発表者名
      伊田翔平
    • 雑誌名

      マテリアルステージ

      巻: 18 ページ: 31-38

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 精密ラジカル重合法の活用による高分子ゲルの構造設計2018

    • 著者名/発表者名
      伊田翔平、金岡鐘局
    • 雑誌名

      機能材料

      巻: 38 ページ: 21-28

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 高分子ゲル網目構造の精密制御&mdash;RAFT重合の利用とモノマー連鎖に着眼した機能化2017

    • 著者名/発表者名
      伊田翔平
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 74 号: 5 ページ: 365-374

    • DOI

      10.1295/koron.2017-0020

    • NAID

      130006096669

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Effect of Reaction Conditions on Poly(N-isopropylacrylamide) Gels Synthesized by Post-Polymerization Crosslinking System2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ida, Akimitsu Katsurada, Ryuichi Yoshida, Yoshitsugu Hirokawa
    • 雑誌名

      Reactive and Functional Polymers

      巻: 115 ページ: 73-80

    • DOI

      10.1016/j.reactfunctpolym.2017.03.020

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 親水性架橋剤を用いて得られるポリ(<i>N</i>-イソプロピルアクリルアミド)ゲルの感温特性2017

    • 著者名/発表者名
      伊田翔平、冨永佳子、谷本智史、廣川能嗣
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 74 号: 3 ページ: 195-198

    • DOI

      10.1295/koron.2016-0060

    • NAID

      130005678935

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] End-Crosslinking of Controlled Telechelic Poly(N-isopropylacrylamide) toward a Homogeneous Gel Network with Photo-Induced Self-Healing2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ida, Ryohei Kimura, Satoshi Tanimoto, Yoshitsugu Hirokawa
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 49 号: 2 ページ: 237-243

    • DOI

      10.1038/pj.2016.112

    • NAID

      40021078991

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 精密重合を利用した高分子ゲルの構造設計と機能化2019

    • 著者名/発表者名
      伊田翔平
    • 学会等名
      高分子同友会関西地区勉強会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 感温性架橋ドメインを有するゲルの精密設計:空気中での力学特性変化2019

    • 著者名/発表者名
      森村光稀、伊田翔平、金岡鐘局
    • 学会等名
      第30回高分子ゲル研究討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Design of crosslinking structure of amphiphilic gels based on well-controlled synthesis of triblock prepolymers toward novel thermoresponsive materials functioning in air2018

    • 著者名/発表者名
      Miki Morimura, Shohei Ida, Shokyoku Kanaoka
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Swelling Behavior of Gels in Combination of Plural Monomers: Effect of Monomer/Crosslinker Sequence on Swelling Properties2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ida, Miki Morimura, Daiki Nishisako, Shokyoku Kanaoka
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermoresponsive Swelling Properties of Designed Hydrogels with Crosslinked Domain Structure2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ida
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry Langkawi (ICPAC Langkawi) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] トリブロックプレポリマーの設計に基づく両親媒性ゲルの架橋構造制御 : 空気中で応答する感温性ゲルの実現に向けて2018

    • 著者名/発表者名
      森村光稀、伊田翔平、金岡鐘局
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] End-Crosslinking of Controlled Telechelic Poly(N-isopropylacrylamide) toward a Homogeneous Gel Network with Photo-Induced Self-Healing2018

    • 著者名/発表者名
      伊田翔平
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 感温性架橋ドメイン構造を有する新規両親媒性ゲルの設計2018

    • 著者名/発表者名
      森村光稀、北中寛之、伊田翔平、金岡鐘局
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 精密重合技術を駆使した高分子ネットワークのデザインおよび機能化2018

    • 著者名/発表者名
      伊田翔平
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2018年年会サテライトプログラム「若手研究者が切り拓くハイブリッド材料」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Swelling Behavior of Thermoresponsive/Hydrophilic Polymer Conetworks with Functional Crosslinked Domains2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ida, Hironobu Kitanaka, Satoshi Tanimoto, Shokyoku Kanaoka, Yoshitsugu Hirokawa
    • 学会等名
      11th International Gel Symposium, Japan
    • 発表場所
      日本大学津田沼キャンパス
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 架橋ドメインを有する新規両親媒性ゲルの精密合成と膨潤特性2017

    • 著者名/発表者名
      北中 寛之、伊田 翔平、谷本 智史、金岡 鐘局、廣川 能嗣
    • 学会等名
      第28回高分子ゲル研究討論会
    • 発表場所
      東京大学山上会館
    • 年月日
      2017-01-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 精密ラジカル重合を用いた温度応答性ゲルの構造設計2017

    • 著者名/発表者名
      伊田翔平
    • 学会等名
      第162回東海高分子研究会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 精密重合の観点から高分子ゲルを創る2017

    • 著者名/発表者名
      伊田翔平
    • 学会等名
      平成29年度北陸地区高分子若手研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 精密ラジカル重合を活用した高分子ゲルの構造設計2017

    • 著者名/発表者名
      伊田翔平
    • 学会等名
      ゲルワークショップ イン 松山
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Precision Synthesis of Controlled Telechelic PNIPAAm with Thiol-Termini for Construction of Homogeneous Network by Thiol-Ene End-Crosslinking2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ida, Yoshitsugu Hirokawa
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] End-Crosslinking of Controlled Telechelic Prepolymers Prepared by RAFT Polymerization toward Homogeneous and Self-Healable Gel2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ida, Yoshitsugu Hirokawa
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 網目構造設計に基づく感温性ゲルの膨潤挙動制御2017

    • 著者名/発表者名
      伊田翔平
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure Design of Thermoresponsive Gels via Crosslinking of Controlled Triblock Prepolymers Synthesized by RAFT Polymerization2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ida, Hironobu Kitanaka, Satoshi Tanimoto, Shokyoku Kanaoka, Yoshitsugu Hirokawa
    • 学会等名
      The 11th SPSJ International Polymer Conference
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 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] 両親媒性トリブロックポリマー後架橋ゲルの精密合成:プレポリマーの構造制御に基づくゲルの網目構造設計2016

    • 著者名/発表者名
      北中 寛之、伊田 翔平、谷本 智史、金岡 鐘局、廣川 能嗣
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子ゲルの感温特性に及ぼすモノマー配列の効果:新規両親媒性ゲルの設計2016

    • 著者名/発表者名
      伊田 翔平、廣川 能嗣
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 均一網目を有するゲルの創成に向けたテレケリックPNIPAAmのチオール-エン末端架橋2016

    • 著者名/発表者名
      伊田 翔平、丸田 竜也、山脇 正光、谷本 智史、廣川 能嗣
    • 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・展示場
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 感温特性の制御に向けたトリブロックポリマー後架橋ゲルの精密合成2016

    • 著者名/発表者名
      北中 寛之、伊田 翔平、谷本 智史、廣川 能嗣
    • 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・展示場
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Structure Design of Thermoresponsive Polymer Gels by RAFT Polymerization2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ida, Yoshitsugu Hirokawa
    • 学会等名
      EMN Meeting on Hydrogel Materials
    • 発表場所
      Peninsula Excelsior Hotel, Singapore
    • 年月日
      2016-05-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.mat.usp.ac.jp/polymer-chemistry/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] 個人ページ(滋賀県立大学研究者総覧)

    • URL

      http://db.spins.usp.ac.jp/html/100000224_ja.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] 滋賀県立大学工学部材料科学科高分子機能設計研究室HP

    • URL

      http://www.mat.usp.ac.jp/polymer-chemistry/index.html

    • 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: 2020-03-30  

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