• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

形態的・化学的に異方的な新奇ゲル微粒子の創製・評価と生体分子モデルへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 18J11622
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 高分子化学
研究機関信州大学

研究代表者

渡邊 拓巳  信州大学, 総合工学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードエマルション / 乳化重合 / ゲル微粒子 / 複合材料 / シード乳化重合
研究実績の概要

目的の一つである、形態的・化学的に異方的なゲル微粒子の創製に向けて、ゲル微粒子内部の電荷の存在が複合形態に与える影響を検討した。ゲル微粒子存在下で沈殿重合を複数回行い、ゲル微粒子内部に電荷が階層的に配置するよう設計した。それらのゲル微粒子をシードに用いた、シード沈殿重合を実施した。得られた微粒子分散液を乾燥させ、電子顕微鏡法で確認すると、ラズベリー様の異形ゲル微粒子の形成を確認した。
さらに、超薄切片により微粒子の内部構造を確認すると、ゲル微粒子内部にポリスチレンナノ微粒子が階層的に分布していた。また、界面活性剤から成るミセル様会合体をゲル微粒子内部に予め存在させておくと、ポリスチレン充填率が高い場合においても、ポリスチレンは界面活性剤由来の電荷を避け、融着せずに球状構造を保つことが明らかとなった。これらの結果から、ゲル微粒子内部の極性の違いを分子スケールでスチレンモノマーは認識し、電気的中性部位で重合するという、形態制御に向けた重要な設計指針の確立に至った。本結果は学術論文に受理された。
また、それらの複合型ゲル微粒子を乳化剤として用いた、水油界面における微粒子集積化検討も実施した。その結果、典型的なゲル微粒子と比較し、親油性に優れるナノコンポジットゲル微粒子は、水中油型エマルションの安定化剤として優れていることが明らかとなった。さらに、ナノコンポジットゲル微粒子の表面の粗さが、油中水型エマルションを得る上で重要であった。ナノコンポジットゲル微粒子の水油界面における特性の理解は、微粒子を用いたモデルシステムの構築に役立つことが期待される。本結果の一部は学術論文として受理された。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] The Chinese University of Hong Kong(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Hydrophobic monomers recognize microenvironments in hydrogel microspheres during free radical seeded emulsion polymerization2020

    • 著者名/発表者名
      Takumi Watanabe, Yuichiro Nishizawa, Haruka Minato, Song Chihong, Kazuyoshi Murata, Daisuke Suzuki
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: - 号: 23 ページ: 8849-8853

    • DOI

      10.1002/anie.202003493

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hydrophobized Nanocomposite Hydrogel Microspheres as Particulate Stabilizers for Water-in-Oil Emulsion2019

    • 著者名/発表者名
      Takumi Watanabe, Masaya Takizawa, Hang Jiang, To Ngai and Daisuke Suzuki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 43 ページ: 5990-5993

    • DOI

      10.1039/c9cc01497g

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hydrogel Microellipsoids that Form Robust String-like Assemblies at the Air/Water Interface2019

    • 著者名/発表者名
      Honda Kenshiro、Sazuka Yuka、Iizuka Kojiro、Matsui Shusuke、Uchihashi Takayuki、Kureha Takuma、Shibayama Mitsuhiro、Watanabe Takumi、Suzuki Daisuke
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 印刷中 号: 22 ページ: 7294-7298

    • DOI

      10.1002/anie.201901611

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seeded Emulsion Polymerization of Styrene in the Presence of Water-Swollen Hydrogel Microspheres2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, Song C, Murata K, Kureha T, Suzuki D*
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 34 号: 29 ページ: 8571-8580

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.8b01047

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 新規固体複合化ゲル微粒子で安定化されたエマルション2019

    • 著者名/発表者名
      ○渡邊拓巳、滝沢優哉、Jiang Hang、To Ngai、鈴木大介
    • 学会等名
      第68 回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 水膨潤ゲル微粒子存在下で行う乳化重合2019

    • 著者名/発表者名
      ○渡邊拓巳、大浦舜、鈴木大介
    • 学会等名
      第68 回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] コアシェル型ゲル微粒子混合系の配列パターンの制御2019

    • 著者名/発表者名
      ○本田健士郎、渡邊拓巳、鈴木大介
    • 学会等名
      第68 回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 自律駆動高分子微粒子のコアシェル化による振動のon-off 制御2019

    • 著者名/発表者名
      ○乾滉平、松井秀介、渡邊拓巳、吉田亮、呉羽拓真、柴山充弘、鈴木大介
    • 学会等名
      第50 回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ゲル微粒子を反応場とした乳化重合による機能性微粒子の創製と応用2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊拓巳、濱田隼汰、ソンチホン、村田和義、○鈴木大介
    • 学会等名
      第68 回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 棒状形状を有したハイドロゲル微粒子の気水界面における自己組織化2019

    • 著者名/発表者名
      ○本田健士郎、佐塚友茄、飯塚浩二郎、渡邊拓巳、鈴木大介
    • 学会等名
      第68 回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ゲル微粒子存在下で行うシード乳化重合におけるモノマー種の検討2019

    • 著者名/発表者名
      ○濱田隼汰、渡邊拓巳、鈴木大介
    • 学会等名
      第68 回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ソフトゲル微粒子の超高充填ペーストのレオロジー挙動2019

    • 著者名/発表者名
      ○南沙央理、大浦舜、湊遥香、渡邊拓巳、鈴木大介、浦山健治
    • 学会等名
      第68 回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] コロイドゲルを形成する温度応答性ゲル微粒子懸濁液のレオロジー特性2019

    • 著者名/発表者名
      ○山本敦史、南沙央理、大浦舜、渡邊拓巳、鈴木大介、浦山健治
    • 学会等名
      第68 回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ミクロゲル楕円体の界面集積挙動2019

    • 著者名/発表者名
      ○本田健士郎、佐塚友茄、飯塚浩二郎、松井秀介、内橋貴之、呉羽拓真、柴山充弘、 渡邊拓巳、鈴木大介
    • 学会等名
      第9 回CSJ 化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 時間発展する楕円ゲル微粒子の集積化2019

    • 著者名/発表者名
      ○本田健士郎、佐塚友茄、飯塚浩二郎、松井秀介、内橋貴之、呉羽拓真、柴山充弘、 渡邊拓巳、鈴木大介
    • 学会等名
      第13 回超分子若手懇談会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 気水表面における楕円状ゲル微粒子の一次元集積化2019

    • 著者名/発表者名
      ○本田健士郎、佐塚友茄、飯塚浩二郎、松井秀介、内橋貴之、呉羽拓真、柴山充弘、 渡邊拓巳、鈴木大介
    • 学会等名
      第29 回 日本MRS 年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ナノコンポジットゲル微粒子の創製と泡安定化剤としての検討2019

    • 著者名/発表者名
      ○野口哲矢、渡邊拓巳、本田健士郎、滝沢優哉、鈴木大介
    • 学会等名
      第31 回高分子ゲル研究討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Soft Nanocomposite Hydrogel Microspheres with Defined Nanostructures2019

    • 著者名/発表者名
      ○Daisuke Suzuki, Takumi Watanabe, Chihong Song, Kazuyoshi Murata
    • 学会等名
      ACS Fall 2019 National Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Assembly of rod-shaped hydrogel microspheres at the air/water interface2019

    • 著者名/発表者名
      ○Kenshiro Honda, Yuka Sazuka, Kojiro Iizuka, Shusuke Matsui, Takayuki Uchihashi, Takuma Kureha, Mitsuhiro Shibayama, Takumi Watanabe, Daisuke Suzuki
    • 学会等名
      ACS Fall 2019 National Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Emulsion polymerization in the presence of water-swollen microgels2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Takumi, Chihong Song, Murata Kazuyoshi, Suzuki Daisuke
    • 学会等名
      1st G’L’owing Polymer Symposium in KANTO
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Amphiphilic Raspberry-shaped Composite Microgels2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Takumi, Chihong Song, Murata Kazuyoshi, Suzuki Daisuke
    • 学会等名
      The 13th International Symposium on Polymer Physics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanocomposite Hydrogel Microspheres Prepared in the Presence of Layered Polyelectrolyte Microgels2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Takumi, Chihong Song, Kureha Takuma, Murata Kazuyoshi, Suzuki Daisuke
    • 学会等名
      12th International Symposium on Polyelectrolytes
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 疎水性高分子複合化ナノコンポジットゲル微粒子の創製とその構造制御2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊拓巳、ソンチホン、村田和義、鈴木大介
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ナノコンポジットゲル微粒子を乳化剤としたエマルション2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊拓巳、Jiang Hang、Ngai To、鈴木大介
    • 学会等名
      第69回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シード乳化重合によるナノコンポジットハイドロゲル微粒子の創製2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊拓巳、鈴木大介
    • 学会等名
      第20回高分子ミクロスフェア討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ナノコンポジットハイドロゲル微粒子を用いたエマルション2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊拓巳、Jiang Hang、Ngai To、鈴木大介
    • 学会等名
      第20回高分子ミクロスフェア討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi