• 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

水溶性化学修飾セルロースの溶存形態とゲル化機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K19107
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
研究機関東京農工大学

研究代表者

四方 俊幸  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10178858)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード化学修飾セルロース / 小角中性子散乱 / 回転拡散定数 / 並進拡散定数 / 棒状高分子 / 光散乱 / 小角中性散乱 / 溶存形態 / ゲル化機構 / 粘弾性 / 回転拡散
研究成果の概要

水に対する溶解性を高めるために水酸基がメチル化或いはヒドロキシプロピル化されたメチルセルロース(MC)やヒドロキシプロピルメチルセルロース(HpMC)等のセルロースエーテル(CE)類の水溶液中での溶存形態の解明は、「CE類分子は水中で屈曲性高分子として振る舞う」と言うこれまでの定説の存在によって妨げてきた。本研究では、CE類の希薄(D2O)水溶液の広-小角中性子散乱実験を行うことで,CE類が水中で棒状形態を有することを結論付けることができる確定的な成果が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

セルロースの高度に発達した分子内及び分子間水素結合を、化学修飾で阻害する技術が確立している。特に、水に溶けるように水酸基がメチル化或いはヒドロキシプロピル化されたメチルセルロース(MC)やヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)等は、既に大量生産され、色々な実用品に用いられてきた実績があり、今後も水溶性天然高分子素材としての利用が期待される。これらMCやHPMC等のセルロースエーテル(CE)類の水溶液中での溶存形態について真の理解を得ることが本研究で達成された。この成果は,CE類の応用分野をさらに広げることにつながる。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Cellulose Nanocrystals as a Model Substance for Rigid Rod Particle Suspension Rheology2020

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Hikaru、Horikawa Yoshiki、Shikata Toshiyuki
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 53 号: 7 ページ: 2677-2685

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.9b02641

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reconsideration of the conformation of methyl cellulose and hydroxypropyl methyl cellulose ethers in aqueous solution2020

    • 著者名/発表者名
      Kengo Arai, Yoshiki Horikawa, Toshiyuki Shikata, Hiroki Iwase
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 10 号: 32 ページ: 19059-19066

    • DOI

      10.1039/d0ra03437a

    • 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] Molecular motions, structure and hydration behaviour of glucose oligomers in aqueous solution2019

    • 著者名/発表者名
      Arai Kengo、Shikata Toshiyuki
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 21 号: 45 ページ: 25379-25388

    • DOI

      10.1039/c9cp05214c

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anti-parallel dimer and tetramer formation of cyclic and open structure tertiary amides, N-methyl-2-pyrrolidone and N,N-dimethylacetamide, in solution of a non-polar solvent, benzene2019

    • 著者名/発表者名
      Tagawa Ayana、Shikata Toshiyuki
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 21 号: 39 ページ: 22081-22091

    • DOI

      10.1039/c9cp02500f

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Association and Hydration Behavior of 2-n-Butoxyethanol in Aqueous Solution Nihon Reoroji Gakkaishi in 20192019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Satokawa, Toshiyuki Shikata
    • 雑誌名

      Nihon Reoroji Gakkaishi

      巻: 47 ページ: 17-23

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transport Properties of Commercial Cellulose Nanocrystals in Aqueous Suspension Prepared from Chemical Pulp via Sulfuric Acid Hydrolysis2018

    • 著者名/発表者名
      Kengo Arai, Yoshiki Horikawa, Toshiyuki Shikata
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 3 号: 10 ページ: 13944-13951

    • DOI

      10.1021/acsomega.8b01760

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relationship between global and segmental dynamics of poly(butylene oxide) studied by broadband dielectric spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Urakawa Osamu、Yamane Minoru、Tomie Shota、Inoue Tadashi、Shikata Toshiyuki、Adachi Keiichiro
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 148 号: 3

    • DOI

      10.1063/1.5006364

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Structure of Chemically Modified Cellulose Ethers in Aqueous Solution2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Shikata, Kengo Arai, and Hiroki Iwase
    • 学会等名
      Okinawa Colloids 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 化学修飾セルロースの水溶液中での構造2019

    • 著者名/発表者名
      四方俊幸,新井健悟
    • 学会等名
      第67回レオロジー討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] セルロースナノ結晶の水系懸濁液の粘弾性挙動2019

    • 著者名/発表者名
      四方俊幸,長谷川ひかる
    • 学会等名
      セルロース学会第26回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] セルロースナノ結晶水系懸濁液のレオロジー2019

    • 著者名/発表者名
      四方俊幸,長谷川ひかる
    • 学会等名
      第42回バイオレオロジー学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] セルロースナノクリスタル懸濁液の粘弾性挙動2019

    • 著者名/発表者名
      四方俊幸,新井健悟,長谷川ひかる
    • 学会等名
      第68回高分子年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] セルロースナノクリスタルの水懸濁液中でのダイナミックス2018

    • 著者名/発表者名
      四方俊幸,新井健悟
    • 学会等名
      第66レオロジー討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] セルロースナノクリスタルの水懸濁液中でのダイナミックス2018

    • 著者名/発表者名
      四方俊幸,新井健悟,堀川祥生
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] セルロースナノクリスタルの水中でのダイナミックス2018

    • 著者名/発表者名
      四方俊幸
    • 学会等名
      18-1高分子と水・分離に関する研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 東京農工大学 四方研究室

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~shikata/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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