• 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

ゲル微粒子の超高密充填によるソフトマテリアルの高強度化・高速応答化

研究課題

研究課題/領域番号 18K19113
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
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

浦山 健治  京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (20263147)

研究分担者 鈴木 大介  信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (90547019)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード高分子ゲル / ゲル微粒子 / コンポジットゲル / 高分子レオロジー / 高分子力学物性 / ゲル / 温度応答性 / 微粒子 / ペースト / 力学 / レオロジー
研究成果の概要

温度応答性ゲル微粒子を超高密充填した高分子ゲルコンポジットを作製し,ゲルの強靭化と高速応答化を検討した。コンポジットに内包するゲル微粒子濃厚ペーストのレオロジー特性と温度応答特性を明らかにした。この知見をもとにゲルコンポジットを合成し,ゲル微粒子の超高密充填状態に由来する弾性率の顕著な増加を確認した。また,温度応答性のバルクゲルでは収縮過程において表面スキン層の形成による収縮速度の低下がみられるのに対し,ゲル表面が非温度応答性高分子から成るゲルコンポジットでは内包するゲル微粒子に由来する温度応答性を示しながらも表面スキン層を形成せず,収縮相でも膨潤相と類似のキネティクスを生じることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ゲル微粒子をゲルに内包させたコンポジットゲルは過去に報告されているが,その充填率は高々40%程度であった。本研究は,微粒子どうしの接触によって変形するほど超高密充填したコンポジットゲルを創成した。超高密充填により,既往研究では見られていなかった顕著な力学補強効果と温度応答性の特異性を見出した。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Two-step yielding behavior of densely packed microgel mixtures with chemically dissimilar surfaces and largely different sizes2020

    • 著者名/発表者名
      Saori Minami, Takumi Watanabe, Yuma Sasaki, Haruka Minato, Atsushi Yamamoto, Daisuke Suzuki, Kenji Urayama
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 16 号: 31 ページ: 7400-7413

    • DOI

      10.1039/d0sm00366b

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Criteria for colloidal gelation of thermo-sensitive poly(N-isopropylacrylamide) based microgels2020

    • 著者名/発表者名
      Minami Saori、Yamamoto Atsushi、Oura Shun、Watanabe Takumi、Suzuki Daisuke、Urayama Kenji
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science

      巻: 568 ページ: 165-175

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2020.02.047

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rheological Aspects of Colloidal Gels: Formation, Structure, Linear and Nonlinear Viscoelasticity2019

    • 著者名/発表者名
      Minami, S., Suzuki, D., Urayama, K.
    • 雑誌名

      Current Opinion in Colloid and Interface Science

      巻: 43 ページ: 113-124

    • DOI

      10.1016/j.cocis.2019.04.004

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Viscoelasticity of Dense Suspensions of Thermosensitive Microgel Mixtures Undergoing Colloidal Gelation2018

    • 著者名/発表者名
      Minami, S., Watanabe, T., Suzuki, D., Urayama, K.
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 14 号: 9 ページ: 1596-1607

    • DOI

      10.1039/c7sm02411h

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elastic and Flow Properties of Densely Packed Microgel Mixtures with Size- and Stiffness Disparities2018

    • 著者名/発表者名
      Nakaishi, A., Minami, S., Oura, S., Watanabe, T., Suzuki, D., Urayama, K.
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 51 号: 23 ページ: 9901-9914

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.8b01625

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 感温性ゲル微粒子懸濁液が形成するコロイドゲルのレオロジー挙動2020

    • 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
      日本レオロジー学会第47年会
    • 関連する報告書
      2020 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非線形レオロジー挙動2020

    • 著者名/発表者名
      山本敦史、乾拓海、鈴木大介、浦山健治
    • 学会等名
      第13回西日本支部学生ワークショップ、日本レオロジー学会西日本支部
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 温度応答性ゲル微粒子ペーストのレオロジー2019

    • 著者名/発表者名
      浦山健治
    • 学会等名
      第21回サイコレオロジー研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 温度応答性ゲル微粒子ペーストのレオロジー2019

    • 著者名/発表者名
      浦山健治
    • 学会等名
      日本レオロジー学会サイコレオロジー研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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