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超音波を活用したコポリマー応答温度・機械的強度の精密設計法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H01771
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分27020:反応工学およびプロセスシステム工学関連
研究機関東北大学

研究代表者

久保 正樹  東北大学, 工学研究科, 准教授 (50323069)

研究分担者 小林 大祐  東京電機大学, 工学部, 准教授 (30453541)
安田 啓司  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80293645)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード超音波 / コポリマー / 温度応答性 / 共重合組成 / 分子量分布 / 感温性
研究成果の概要

本研究では、超音波を用いたコポリマー合成法において、超音波照射条件を制御することで反応速度を精緻に制御して、温度応答性コポリマーの特性を設計する新規なプロセスを構築した。まず、種々の超音波照射の条件下でコポリマーの合成を行い、分子量、分散度に加えて、コポリマー組成に及ぼす超音波照射条件の影響を明らかにした。次に、合成したコポリマーの特性評価を行った。その結果、超音波を利用することによって、従来の化学的開始剤を用いた方法では獲得することができない、コポリマー組成から予測される応答温度よりも高い応答温度を示すコポリマーが合成できることを示し、超音波ポリマー合成法の優位性を実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超音波を用いてコポリマーの分子量、分子量分布、共重合組成を制御することで、生成コポリマーの特性の一つである温度応答性を制御する新規な方法の開発に成功した。これによって、従来はモノマーの仕込みモル比によって制御していた温度応答性を、超音波照射条件によっても制御することを可能とし、コポリマーの温度応答性と機械的強度の設計の幅を広げることが可能になった。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [学会発表] 超音波を活用した合成技術の進展と展望2021

    • 著者名/発表者名
      久保正樹
    • 学会等名
      化学工学会反応工学部会ソノプロセス分科会2020年度講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 樋口昌渡, イスンファン, 久保正樹, 庄司衛太, 塚田隆夫2020

    • 著者名/発表者名
      超音波による温度応答性コポリマーの合成と応答温度の制御
    • 学会等名
      第2回マテリアル・ファブリケーション・デザインセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イスンファン, 樋口昌渡, 久保正樹, 庄司衛太, 塚田隆夫2020

    • 著者名/発表者名
      超音波を用いた温度応答性コポリマーの応答特性の向上
    • 学会等名
      第2回マテリアル・ファブリケーション・デザインセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超音波を用いて合成した感温性コポリマーの応答温度と共重合組成との相関の検討2019

    • 著者名/発表者名
      樋口昌渡, 久保正樹, 庄司衛太, 塚田隆夫
    • 学会等名
      第19回先端研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Ultrasonic Irradiation Condition on Composition and Responsive Temperature of Thermoresponsive Copolymer2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Kubo, Tomoyuki Koshimura, Masato Higuchi, Eita Shoji, Takao Tsukada
    • 学会等名
      4th Meeting of the Asia-Oceania Society of Sonochemistry (AOSS-4)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of Responsive Temperature of Thermoresponsive Copolymer using Ultrasonic Irradiation2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Kubo, Tomoyuki Koshimura, Eita Shoji, Takao Tsukada
    • 学会等名
      18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering (APCChE2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 樋口昌渡, イスンファン, 久保正樹, 庄司衛太, 塚田隆夫2019

    • 著者名/発表者名
      種々の超音波照射条件により合成した感温性コポリマーにおける応答温度と共重合組成との相関の検討
    • 学会等名
      第28回ソノケミストリー討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イスンファン, 樋口昌渡, 久保正樹, 庄司衛太, 塚田隆夫2019

    • 著者名/発表者名
      超音波照射下における感温性コポリマーの分解挙動および応答温度の変化
    • 学会等名
      第28回ソノケミストリー討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超音波を活用した温度応答性ポリマーの合成と特性制御2019

    • 著者名/発表者名
      久保正樹
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2019年年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超音波重合法で合成した感温性コポリマーの 応答温度に及ぼす超音波照射条件の影響2018

    • 著者名/発表者名
      久保正樹,越村友幸,庄司衛太,塚田隆夫
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 超音波照射下におけるポリ-N-イソプロピルアクリルアミドの分解速度2018

    • 著者名/発表者名
      久保正樹,大西功一郎,越村友幸,庄司衛太,塚田隆夫
    • 学会等名
      日本ソノケミストリー学会第27回ソノケミストリー討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 超音波を活用したポリマー合成プロセスの構築と特性制御法の確立2018

    • 著者名/発表者名
      久保正樹
    • 学会等名
      化学工学会関東支部第26回イブニングセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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