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昇温型ゾル-ゲル転移挙動を示す新規高分子ゲル化剤の1ステップ合成

研究課題

研究課題/領域番号 20K05197
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分27010:移動現象および単位操作関連
研究機関佐賀大学

研究代表者

森貞 真太郎  佐賀大学, 理工学部, 准教授 (60401569)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード昇温型ゾル-ゲル転移 / ナノゲル / ゲル化剤 / 分散重合 / 1ステップ合成 / 乳化重合
研究開始時の研究の概要

親水度の異なる二種類のモノマーからなるナノサイズのゲル微粒子を乳化重合により合成したところ,得られたナノゲル微粒子の分散液が昇温によってゾル-ゲル転移することを最近発見した.従来報告されてきた昇温型ゲル化剤は,親水性セグメントと疎水性セグメントからなるブロックコポリマーであり,その合成には多段階を有する.そこで本研究では,ナノゲル微粒子という新たな形態の昇温型ゲル化剤が,乳化重合の1ステップで合成できるメカニズムを明らかにすることで,新たな形態の昇温型高分子ゲル化剤の簡便な合成法を確立することを目的とする.

研究成果の概要

水溶性の異なる二種類のN置換アクリルアミドからなるコポリマーナノゲルを,アニオン性界面活性剤を用いた分散重合によって作製したところ,得られたナノゲルの水分散液が非常に低濃度で昇温型のゾル-ゲル転移挙動を示すことを見出した.このコポリマーナノゲルの構造と分散重合による形成メカニズムを検討するため,重合時のモノマー溶液へ分散剤を添加してから重合開始剤を添加するまでの時間を変えてナノゲルを作製し,得られたナノゲルの特性を比較したところ,コポリマーナノゲルは親水性モノマーを主としたコア部と疎水性モノマーを主としたブラシ部からなるブロックライクな構造を有していることがわかった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,昇温型ゾル-ゲル転移挙動を示すコポリマーナノゲルが分散重合による1ステップで形成される推定メカニズムの検証に成功している.今後,さらに検証を進め,形成メカニズムがより明らかとなり,本手法が生体適合性のあるモノマーや親水度(親水性・疎水性の度合い)の異なるモノマーにも適用可能となれば,多様な昇温型ゲル化剤の簡便な合成法を確立することになると考えられる.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] Poly(N-isopropylacrylamide) copolymer nanogels with thermogelling ability prepared by a single step of dispersion polymerization2022

    • 著者名/発表者名
      Shoyama Kiko、Yamaguchi Saki、Ogawa Shinya、Takamuku Toshiyuki、Kawakita Hidetaka、Ohto Keisuke、Morisada Shintaro
    • 雑誌名

      Advanced Powder Technology

      巻: 33 号: 5 ページ: 103553-103553

    • DOI

      10.1016/j.apt.2022.103553

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 分散重合によって作製した昇温型ゲル化剤PNIPAMコポリマーの形成メカニズムの検討2023

    • 著者名/発表者名
      新谷滉大,庄山季子,川喜田英孝,大渡啓介,森貞真太郎
    • 学会等名
      化学工学会第88年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 昇温型ゲル化剤PNIPAMコポリマーナノゲルへのpH応答性付与2022

    • 著者名/発表者名
      川畑璃久,川喜田英孝,大渡啓介,森貞真太郎
    • 学会等名
      第59回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] P(NIPAM-TBAM-DMAPMA)ナノゲル分散液の昇温型ゲル化挙動とpH応答性の検討2022

    • 著者名/発表者名
      川畑璃久,川喜田英孝,大渡啓介,森貞真太郎
    • 学会等名
      第32回九州地区若手ケミカルエンジニア討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] P(NIPMA-MAA)ナノゲル分散液の昇温型ゾル-ゲル転移挙動の検討2022

    • 著者名/発表者名
      西山莉瑚,川喜田英孝,大渡啓介,森貞真太郎
    • 学会等名
      化学工学会第53回秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 昇温型ゲル化剤PNIPAMコポリマーナノゲルへの親水性コモノマーの導入とゲル化挙動の検討2022

    • 著者名/発表者名
      西山莉瑚,川喜田英孝,大渡啓介,森貞真太郎
    • 学会等名
      第73回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] pH応答性を有する昇温型ゲル化剤PNIPAMコポリマーナノゲルの作製2022

    • 著者名/発表者名
      川畑璃久,川喜田英孝,大渡啓介,森貞真太郎
    • 学会等名
      第73回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ブロックライク構造を有するP(NIPAM-TBAM)の1ステップ合成2022

    • 著者名/発表者名
      新谷滉大,川喜田英孝,大渡啓介,森貞真太郎
    • 学会等名
      第8回九州地区大学-高専若手研究者研究・教育セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] PNIPAMコポリマーナノゲルへのアニオン性モノマーの導入と分散液の昇温型ゲル化挙動の検討2022

    • 著者名/発表者名
      西山莉瑚,川喜田英孝,大渡啓介,森貞真太郎
    • 学会等名
      粉体工学会2022年度秋期研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 昇温型ゲル化剤PNIPAMコポリマーナノゲルへのpH応答性の導入2022

    • 著者名/発表者名
      川畑璃久,川喜田英孝,大渡啓介,森貞真太郎
    • 学会等名
      粉体工学会2022年度秋期研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] PNIPAMコポリマーナノゲル分散液の昇温型ゾル-ゲル転移挙動2021

    • 著者名/発表者名
      庄山季子,小川真矢,山口早紀,川喜田英孝,大渡啓介,森貞真太郎
    • 学会等名
      粉体工学会2021年度春期研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳化重合法による昇温型ゲル化剤PNIPAMコポリマーナノゲルの1ステップ合成2021

    • 著者名/発表者名
      庄山季子,小川真矢,山口早紀,川喜田英孝,大渡啓介,森貞真太郎
    • 学会等名
      第72回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Formation Mechanism of PNIPAM Copolymer Nanogels with Thermogelling Ability2021

    • 著者名/発表者名
      Kiko Shoyama, Shinya Ogawa, Saki Yamaguchi, Hidetaka Kawakita, Keisuke Ohto, and Shintaro Morisada
    • 学会等名
      8th Asian Particle Technology Symposium (APT2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Formation Mechanism of P(NIPAM-TBAM) Nanogrels with Thermogelling Ability2021

    • 著者名/発表者名
      Kiko Shoyama, Shinya Ogawa, Saki Yamaguchi, Hidetaka Kawakita, Keisuke Ohto, and Shintaro Morisada
    • 学会等名
      The International Symposium on Preparative Chemistry of Advanced Materials (ISPCAM 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 昇温型ゲル化剤PNIPAMコポリマーナノゲルの形成メカニズムの検討2021

    • 著者名/発表者名
      庄山季子,小川真矢,山口早紀,川喜田英孝,大渡啓介,森貞真太郎
    • 学会等名
      第31回九州地区若手ケミカルエンジニア討論会・第7回九州地区大学-高専若手研究者研究・教育セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 昇温型ゾル-ゲル転移を示すPNIPAMコポリマーナノゲルの形成メカニズムの検討2021

    • 著者名/発表者名
      庄山季子,小川真矢,山口早紀,川喜田英孝,大渡啓介,森貞真太郎
    • 学会等名
      化学工学会第86年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] PNIPAMコポリマーナノゲル分散液の昇温型ゲル化挙動に対する共重合比の影響2020

    • 著者名/発表者名
      小川真矢,庄山季子,山口早紀,川喜田英孝,大渡啓介,森貞真太郎
    • 学会等名
      化学工学会第51回秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] PNIPAMコポリマーナノゲル分散液の昇温型ゾル-ゲル転移挙動の検討2020

    • 著者名/発表者名
      小川真矢,庄山季子,山口早紀,川喜田英孝,大渡啓介,森貞真太郎
    • 学会等名
      化学工学会九州支部オンライン学生発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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