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金色調光沢を発現する3-メトキシチオフェン重合体の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 20K05614
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35020:高分子材料関連
研究機関千葉大学

研究代表者

星野 勝義  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (50192737)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード金色調光沢 / チオフェン重合体 / ラメラ結晶 / 塗布膜 / 導電性ポリマー / ポリマーブレンド / 金属調光沢 / オリゴチオフェン / 溶液塗布膜
研究開始時の研究の概要

申請者は、3-メトキシチオフェン重合体を合成し、その塗布膜が金属を含まないにもかかわらず、金色調の光沢を発現することを見出していた。近年では、その機構を明らかにしたが、その研究の過程で、2つの重要な事象を見出した。1つは、上記重合体をアクリル樹脂にブレンドすると、膜の表がピアノブラック、裏面が金色調となる事象であり、2つ目は水溶性の3-メトキシチオフェン重合体を開発したところ、その塗布膜が強い金色調を示した事象である。本研究では、これらの事象の学術的検討により、金属光沢加飾用の樹脂ブレンド塗料・インクおよび水性塗料・インクの開発に拍車をかけ、社会実装を加速しようとするものである。

研究成果の概要

研究代表者は、3-メトキシチオフェン重合体の塗布膜が金色調光沢を発現することを発見していた。本研究では、重合体をアクリル樹脂とブレンドすることにより、膜表面が黒色光沢、裏面が金色調の色度を発現すること、及び新たに合成された水溶性重合体が従来よりも強い金色調を発現することの機構について調べた。その結果、ブレンド膜においては、金色調の要因となる重合体のラメラ結晶が膜表面では少なく、裏面では多いことが色度の相違を生じることを示した。また、水溶性重合体においては、重合条件を変えた検討により、従来重合体と比較して膜中により多くのラメラ結晶が形成されることがより強い光沢発現の要因であることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日常生活に用いられる金属調光沢塗料には金属微粉末が含有されており、金属の使用に伴う多くの問題点を内蔵している。研究代表者が開発した金色調光沢重合体は金属を含まないためのそうした問題点を解決する可能性がある。本研究においては、水溶性でありかつ強い金色調光沢を示す物質の開発とその機構の解明を行うことができた。また、汎用樹脂とのブレンドにより、金色調光沢塗料と並んで高級感を演出する黒色光沢塗料の開発にも成功し、黒色光沢発現の要因にも迫ることができた。

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

    (47件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (19件) 図書 (1件) 備考 (8件) 産業財産権 (5件)

  • [雑誌論文] Slippage- and load-induced changes in the crystalline orientation of oligo(3-methoxythiophene) powder to develop a gold-tone luster2022

    • 著者名/発表者名
      Sugiura Satoya、Mitogawa Terumasa、Saito Kota、Tamura Rihito、Tsukada Satoru、Horiuchi Takahiko、Hoshino Katsuyoshi
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 12 号: 31 ページ: 19965-19973

    • DOI

      10.1039/d2ra03538c

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Edge-on lamellar crystallization of oligo(3-methoxythiophene) in polyester matrix films and a gold tone development thereof2022

    • 著者名/発表者名
      Tamura Rihito、Miyamoto Katsuma、Tsukada Satoru、Hoshino Katsuyoshi
    • 雑誌名

      Materials Advances

      巻: 3 号: 8 ページ: 3428-3437

    • DOI

      10.1039/d1ma00994j

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 革新的新素材!金属を含まない金色の塗料・プラスチックの開発2022

    • 著者名/発表者名
      星野勝義
    • 雑誌名

      JETI

      巻: 70 ページ: 51-55

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 千葉大学大学院工学研究院物質科学コース 星野・塚田研究室2022

    • 著者名/発表者名
      星野勝義
    • 雑誌名

      フォトポリマー懇話会 ニュースレター

      巻: 98 ページ: 4-6

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3-メトキシチオフェンオリゴマーの溶解挙動とその金属調光沢発現に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      杉浦聡哉,田村理人,土井浩敬, 佐野凌平, 塚田学,星野勝義
    • 雑誌名

      日本画像学会誌

      巻: 60 号: 5 ページ: 458-466

    • DOI

      10.11370/isj.60.458

    • NAID

      130008102597

    • ISSN
      1344-4425, 1880-4675
    • 年月日
      2021-10-10
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 金属を使わず金属調光沢を発現する塗料・インクの開発2021

    • 著者名/発表者名
      星野勝義
    • 雑誌名

      日本画像学会誌

      巻: 60 号: 5 ページ: 497-510

    • DOI

      10.11370/isj.60.497

    • NAID

      130008102526

    • ISSN
      1344-4425, 1880-4675
    • 年月日
      2021-10-10
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of polymerization rate on the chemical and optical properties of solution-cast metal-like lustrous films of water-soluble 3-methoxythiophene oligomer dyes2021

    • 著者名/発表者名
      Minako Tachiki, Satoru Tsukada, Katsuyoshi Hoshino
    • 雑誌名

      Dyes and Pigments

      巻: 190 ページ: 109302-109302

    • DOI

      10.1016/j.dyepig.2021.109302

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Polymerization Conditions on Physicochemical Properties of Gold-Like Lustrous Films of Organic Solvent Soluble 3-Methoxythiophene Oligomers2021

    • 著者名/発表者名
      Minako Kubo, Hirotaka Doi, Ryota Saito, Kenta Horikoshi, Satoru Tsukada, Katsuyoshi Hoshino
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 53 号: 9 ページ: 1019-1029

    • DOI

      10.1038/s41428-021-00496-w

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic Study on Gold-Like Luster Development of Solution-Cast Oligo(3-methoxythiophene) Film2021

    • 著者名/発表者名
      Minako Kubo, Minako Tachiki, Terumasa Mitogawa, Kota Saito, Ryota Saito, Satoru Tsukada, Takahiko Horiuchi, Katsuyoshi Hoshino
    • 雑誌名

      Coatings

      巻: 11 号: 7 ページ: 861-861

    • DOI

      10.3390/coatings11070861

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 金属を含まない金色調・ブロンズ調の水性塗料を開発 ー 人や環境に優しい金属調加飾・印刷の実現へー2021

    • 著者名/発表者名
      星野勝義
    • 雑誌名

      JETI

      巻: 69 ページ: 53-58

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 高分子量チオフェンオリゴマーを用いた金色調・ブロンズ調を発現する水性塗料の開発2021

    • 著者名/発表者名
      星野勝義, 立木美奈子, 塚田 学
    • 雑誌名

      色材協会誌

      巻: 94 号: 2 ページ: 40-46

    • DOI

      10.4011/shikizai.94.40

    • NAID

      130007992291

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] チオフェン重合体を用いた金色調・ブロンズ調の水性塗料の開発2021

    • 著者名/発表者名
      星野勝義, 立木美奈子, 塚田 学
    • 雑誌名

      機能材料

      巻: 41 ページ: 44-55

    • NAID

      40022631093

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 有機金属色調光沢材料における「機能」と「意匠」を 両立する素材としての可能性について2021

    • 著者名/発表者名
      山田 渉, 杉浦聡哉, 星野勝義
    • 雑誌名

      Material Stage

      巻: 20 ページ: 20-24

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Oligo(3-methoxythiophene)s as Water-Soluble Dyes for Highly Lustrous Gold- and Bronze-like Metal-Effect Coatings and Printings2020

    • 著者名/発表者名
      Minako Tachiki, Reo Tagawa, Katsuyoshi Hoshino
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 5 号: 38 ページ: 24379-24388

    • DOI

      10.1021/acsomega.0c02752

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 水溶性3-メトキシチオフェンオリゴマー/ポリビニルアルコールブレンド膜の作製とその物性2022

    • 著者名/発表者名
      菅原綜太、塚田 学、星野勝義
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アルコキシセレノフェンオリゴマーを用いた金属調光沢膜の開発2022

    • 著者名/発表者名
      土井将嗣、星野勝義、塚田 学
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 水溶性 3-メトキシチオフェン重合体と汎用樹脂の ブレンド膜の作製と物性2022

    • 著者名/発表者名
      菅原綜太、塚田 学、星野勝義
    • 学会等名
      第12回CSJ化学フェスタ2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] オリゴ 3-アルコキシセレノフェンを用いた金属調光沢膜の作製2022

    • 著者名/発表者名
      土井将嗣、星野勝義、塚田 学
    • 学会等名
      第12回CSJ化学フェスタ2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 水溶性を有する3-メトキシチオフェンオリゴマーとポリビニルアルコールブレンド膜の作製とその物性2022

    • 著者名/発表者名
      菅原綜太, 塚田 学, 星野勝義
    • 学会等名
      第130回日本画像学会研究討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 3-メトキシチオフェン重合体塗布液の経時変化が金属調光沢膜物性に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      黒田一起、塚田 学、星野勝義
    • 学会等名
      第130回日本画像学会研究討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 水溶性向上を指向した側鎖に水酸基を有するオリゴチオフェンの合成とその塗布膜物性2022

    • 著者名/発表者名
      加賀谷優歩、星野勝義、塚田 学
    • 学会等名
      第130回日本画像学会研究討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] オリゴ(3-アルコキシセレノフェン)を用いた金属調光沢材料の開発2022

    • 著者名/発表者名
      土井将嗣、星野勝義、塚田 学
    • 学会等名
      第130回日本画像学会研究討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] オリゴ(3-メトキシチオフェン)のポリマーブレンド膜を用いた金属調光沢エレクトロクロミズム2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉和真、塚田 学、星野勝義
    • 学会等名
      電気化学会第89回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 3-メトキシチオフェンオリゴマーの溶解挙動と金属光沢発現に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      杉浦聡哉、田村理人、土井浩敬、塚田 学、星野 勝義
    • 学会等名
      第127回日本画像学会研究討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] オリゴ3-メトキシチオフェン光沢膜作製のための重合条件検討2021

    • 著者名/発表者名
      佐野凌平、塚田 学、星野勝義
    • 学会等名
      第70回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アルコキシチオフェン共重合体の塗布膜物性2021

    • 著者名/発表者名
      加賀谷優歩、塚田 学、星野勝義
    • 学会等名
      第70回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] オリゴ3-アルコキシチオフェン金属調光沢膜における側鎖と光沢色の関係2021

    • 著者名/発表者名
      斉藤涼太、塚田 学、星野勝義
    • 学会等名
      第70回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 金色調光沢膜物性に及ぼすドーパント種の影響2021

    • 著者名/発表者名
      土井浩敬、久保美菜子、塚田 学、星野勝義
    • 学会等名
      日本化学会第101春期年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 水溶性金属調光沢ポリマーブレンド膜の作製とその物性2021

    • 著者名/発表者名
      菅原 綜太、塚田 学、星野 勝義
    • 学会等名
      第 38 回 高分子学会千葉地域活動若手セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 共重合によるチオフェンオリゴマーの合成と塗布膜の物性2021

    • 著者名/発表者名
      加賀谷 優歩、星野 勝義、塚田 学
    • 学会等名
      第 38 回 高分子学会千葉地域活動若手セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 金色調光沢膜を与える 3-メトキシチオフェンオリゴマーの重合温度検討2020

    • 著者名/発表者名
      佐野 凌平、塚田 学、星野 勝義
    • 学会等名
      第70回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 3-アルコキシチオフェンオリゴマーの合成とその塗布膜物性2020

    • 著者名/発表者名
      斉藤涼太、塚田 学、星野勝義
    • 学会等名
      第70回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 3-アルコキシチオフェンオリゴマーを用いた金属調光沢材料の開発2020

    • 著者名/発表者名
      塚田 学、斉藤 涼太、星野 勝義
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 有機電解合成の新潮流2021

    • 著者名/発表者名
      星野勝義
    • 総ページ数
      340
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781316260
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 千葉大学工学研究院星野勝義研究室ホームページ

    • URL

      https://www.f-eng.chiba-u.jp/hoshino-tsukada/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 星野・塚田研究室

    • URL

      https://www.f-eng.chiba-u.jp/hoshino-tsukada/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 革新的新素材!金属を含まない金色の塗料・プラスチックの開発

    • URL

      https://www.chiba-u.ac.jp/research/coe_gp/result/engineering/result21.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] 導電性ポリマー材料のイノベーション

    • URL

      https://www.chiba-u.ac.jp/research/coe_gp/files/hoshino.pdf

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 金属を含まない金色調・ブロンズ調の水性塗料を開発 -人や環境に優しい金属調加飾・印刷の実現へ-

    • URL

      https://www.chiba-u.ac.jp/others/topics/info/20201023metal.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 金属を含まない金色調・ブロンズ調の水性塗料を開発 -人や環境に優しい金属調加飾・印刷の実現へ

    • URL

      https://www.chiba-u.ac.jp/others/topics/info/20201023metal.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] CIRIC新着情報

    • URL

      https://ciric.chiba-u.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 千葉大、金属を含まない金色調塗料を水性系に改良

    • URL

      https://tenbou.nies.go.jp/news/jnews/detail.php?i=30572

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 光沢膜および水性光沢塗料2022

    • 発明者名
      星野勝義 他
    • 権利者名
      千葉大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-189319
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 表示素子2022

    • 発明者名
      星野勝義 他
    • 権利者名
      千葉大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-032125
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 表示素子2022

    • 発明者名
      星野勝義、塚田学、渡邉和真
    • 権利者名
      星野勝義、塚田学、渡邉和真
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-032125
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] 塗工液および金属光沢膜2020

    • 発明者名
      立木美奈子、星野勝義
    • 権利者名
      立木美奈子、星野勝義
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-030788
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 金属光沢を発現する膜及びその膜を生成する塗料2020

    • 発明者名
      塚田 学、星野勝義
    • 権利者名
      塚田 学、星野勝義
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-123593
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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