可逆反応を利用した多彩な環境性能を持つ高分子材料の創成

• 研究課題/領域番号: 21350083
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境関連化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 吉江 尚子 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (20224678)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 19,890千円 (直接経費: 15,300千円、間接経費: 4,590千円); 2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2009年度: 15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
• キーワード: リサイクル化学 / 長寿命材料 / 可逆反応 / 環境高分子材料 / リサイクル / 機械的特性変換 / 自己修復材料 / 機械的性質変換

研究概要

プレポリマーとリンカーを可逆反応によって結合(重合・架橋)して得られる高分子において、可逆反応により達成される特徴ある機能の発現機構を探求し、高い環境性能を持つ高分子材料を開発した。具体的には、自発的に、あるいは、熱・光の刺激によりクラック修復する材料、ならびに、結晶化と架橋の順序選択により、同一原料(プレポリマーとリンカー)から力学特性(硬質/軟質)の全く異なる材料を与える加工法を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Photoinduced mendable network polymer from poly(butylene adipate) end-functionalized with cinnamoyl groups (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Oya, Petty Sukarsaatmadja, Kazuki Ishida, Naoko Yoshie
  • 雑誌名: Polym. J. 巻: (in press) 号: 7 ページ: 724-729
  • DOI: 10.1038/pj.2012.18
  • NAID: 10030772579
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical Property Tuning of Semicrystalline Network Polymers by Controlling Rates of Crystallization and Crosslinking (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Oya, Shunsuke Saitoh, Yukiko Furuhashi and Naoko Yoshie
  • 雑誌名: J. Polym. Sci. A, Polym. Chem 巻: 50 号: 10 ページ: 1926-1932
  • DOI: 10.1002/pola.25966
  • 査読あり
• [雑誌論文] 動的結合を利用した修復性高分子材料-自己修復性のための分子運動性制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 雑誌名: 化学と工業 巻: 65(4) ページ: 311-313
  • NAID: 10030545305
  • 査読あり
• [雑誌論文] 反応速度論から見た動的結合による修復性高分子材料 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 雑誌名: 高分子 巻: 61(4) ページ: 207-210
  • 査読あり
• [雑誌論文] A thermally-stable self-mending polymer networked by Diels-Alder cycloaddition (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshie, Shunsuke Saito, Nobuhiro Oya
  • 雑誌名: Polymer 巻: 52 号: 26 ページ: 6074-6079
  • DOI: 10.1016/j.polymer.2011.11.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Substituent effect on structure and physical properties of semicrystaline Diels-Alder network polymers (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Ishida, Violaine Weibel, Naoko Yoshie
  • 雑誌名: Polymer 巻: 52 号: 13 ページ: 2877-2882
  • DOI: 10.1016/j.polymer.2011.04.038
  • 査読あり
• [雑誌論文] プロピレングリコールを主成分とする自己修復性ポリマー (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子, 荒木ひとみ
  • 雑誌名: 塗装工学 巻: 46 ページ: 146-150
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermo-responsive mending of polymers crosslinked by thermally reversible covalent bond : Polymers from bisfuranic terminated poly(ethylene adipate) and tris-maleimide (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshie, Mariko Watanabe, Hitomi Araki, Kazuki Ishida
  • 雑誌名: Polymer Degradation and Stability 巻: 95 号: 5 ページ: 826-829
  • DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2010.01.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hard-Soft Conversion in Network Polymers : Effect of Molecular Weight of Crystallizable Prepolymer (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Ishida, Yoshitake Nishiyama, Yuta Michimura, Nobuhiro Oya and Naoko Yoshie
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 43 号: 2 ページ: 1011-1015
  • DOI: 10.1021/ma901994v
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hard-Soft Conversion in Network Polymers : Effect of Molecular Weight of Crystallizable Prepolymer (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Ishida, Y.Nishiyama, Y.Michimura, N.Oya, N.Yoshie
  • 雑誌名: Macromolecules 43 ページ: 1011-1015
  • 査読あり
• [雑誌論文] アントラセンを側鎖または末端に持つプレポリマーの光可逆反応性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子, 渡辺茜, 石田一樹, 小林光一
  • 雑誌名: ネットワークポリマー 31 ページ: 68-73
  • NAID: 130004991195
  • 査読あり
• [雑誌論文] 可逆反応を利用した修復性高分子材料技術 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 雑誌名: 機能材料 30 ページ: 22-27
• [雑誌論文] 可逆的架橋反応を利用したバイオベース高分子の機能化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 67 ページ: 205-209
  • NAID: 10026194657
• [雑誌論文] 可逆反応性テレケリックプレポリマーから合成したネットワークポリマーの機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 雑誌名: 日本接着学会誌 45 ページ: 399-403
  • NAID: 10026297863
• [学会発表] 分子運動性の高い部位を持つ結晶性ネットワークポリマーの合成および自己修復性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田健弘, 大矢延弘, 池崎旅人, 吉江尚子
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 動的結合で架橋した結晶性ポリマーの修復性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 学会等名: 11-6ポリマーフロンティア21
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-03-02
• [学会発表] 動的結合で架橋した結晶性ポリマーの修復性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 学会等名: 11-6ポリマーフロンティア21
  • 発表場所: 東京(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-02
• [学会発表] 可逆反応を利用した自己修復性高分子材料 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 学会等名: 第20回ポリマー材料フォーラム
  • 発表場所: 東京(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] 自己修復性を持つ結晶性ポリマーの合成および物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田健弘, 大矢延弘, 吉江尚子
  • 学会等名: 第61回ネットワークポリマー講演討論会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2011-10-13
• [学会発表] 水素結合部位を持つ結晶性ポリマーの室温下における修復性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大矢延弘, 吉江尚子
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] 自己修復性を持つ結晶性ポリマーの合成および物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田健弘, 大矢延弘, 吉江尚子
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] Crystalline Polymers with Self-mendability at Room Temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Yoshie
  • 学会等名: Taiwan-Japan Bilateral Polymer Symposium
  • 発表場所: 新竹(台湾)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Crystalline Polymers with Mending Ability (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Oya, K.Ishida, M.Watanabe, H.Araki, N.Yoshie
  • 学会等名: BAEKELAND 2011
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] A self-mending network polymer cross-linked by thermally stable Diels-Alder adducts (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Oya, S. Saito, N. Yoshie
  • 学会等名: BAEKELAND 2011
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] Synthesis and characterization of a self-mendable crystalline polymer based on poly(butylene succinate) (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Fujita, N.Oya, N.Yoshie
  • 学会等名: BAEKELAND 2011
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] A self-healing material formed from a crystalline polymer end-functionalized with hydrogen bonding units (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Oya, N.Yoshie
  • 学会等名: 3rd International conference on self healing materials
  • 発表場所: Bath(英国)
  • 年月日: 2011-06-28
• [学会発表] Crystalline Polymers With Mendability (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshie
  • 学会等名: 3rd International conference on self healing materials
  • 発表場所: Bath(英国)
  • 年月日: 2011-06-27
• [学会発表] Crystalline Polymers With Mendability (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Yoshie
  • 学会等名: 3rd International conference on self-healing materials
  • 発表場所: Bath(英国)
  • 年月日: 2011-06-27
• [学会発表] 結晶化速度制御による結晶性ポリマーの自己修復性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大矢延弘, 吉江尚子
  • 学会等名: 第60回高分子学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] 動的結合を利用した修復性ポリマー材料の設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 学会等名: 第60回高分子学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] 動的結合を利用した修復性ポリマー材料の設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 学会等名: 第60回高分子学会
  • 発表場所: 大阪(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] 両末端を水素結合部位で修飾した結晶性ポリマーの自己修復性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大矢延弘, 吉江尚子
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] Aliphatic polyesters cross-linked by reversible bonds : remendability and thermo-responsibility (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshie
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu(USA)
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Network polymer formed by photodimerization of cinnamate as a photo-induced mendable material (2010)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Oya,Naoko Yoshie
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu(USA)
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] 可逆反応を利用したネットワークポリマーの機能化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 学会等名: 日本接着学会関西支部第6回若手研究者の会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-11-24
• [学会発表] 可逆反応を利用したネットワークポリマーの機能化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 学会等名: 第60回ネットワークポリマー講演討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-10-15
• [学会発表] Diels-Alder反応による自己修復材料の開発とその物性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 齋藤俊介・大矢延弘, 吉江尚子
  • 学会等名: 第60回ネットワークポリマー講演討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-10-14
• [学会発表] Remending of Polymers Crosslinked by Reversible Bond (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshie
  • 学会等名: IUPAC 6th International Symposium on Novel Materials and Their Synthesis(NMS-VI) & 20th International Symposium on Fine Chemistry and Functional Polymers(FCFP-XX)
  • 発表場所: Wuhan(China)
  • 年月日: 2010-10-12
• [学会発表] Remending of Polymers Crosslinked by Reversible Bond (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshie
  • 学会等名: IUPAC 6th International Symposium on Novel Materials and Their Synthesis (NMS-VI), 20th International Symposium on Fine Chemistry and Functional Polymers (FCFP-XX)
  • 発表場所: Wuhan(China)
  • 年月日: 2010-10-12
• [学会発表] 両末端に水素結合性部位を持つ直鎖ポリマーを用いた修復材料 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大矢延弘, 吉江尚子
  • 学会等名: 第59回高分子討論会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] Functional ization of Network Polymers with Reversible Bonds (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshie
  • 学会等名: 2010 Japan-Taiwan Bilateral Polymer Symposium
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2010-07-02
• [学会発表] 光二量化反応を用いた修復材料構築 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大矢延弘, P.Sukarsaatmadja, 吉江尚子
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学(大阪)
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] 可逆反応を利用した自己修復性架橋高分子 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 学会等名: 第10回表面力セミナー
  • 発表場所: 東北大学(仙台)
  • 年月日: 2010-03-06
• [学会発表] 桂皮酸エステルの光二量化を用いた修復性高分子材料 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大矢延弘, P.Sukarsaatmadja, 吉江尚子
  • 学会等名: 第10回GSCシンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-03-04
• [学会発表] 可逆反応により構築したネットワークポリマー材料の機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 学会等名: 解体性接着技術研究会第2回研究会&シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学(大岡山・東京)
  • 年月日: 2010-02-12
• [学会発表] Functions of Bio-based Polymers with Dynamic Bonds (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshie
  • 学会等名: 2010 RIKEN Conference ; Soft Materials and Interface
  • 発表場所: 播磨
  • 年月日: 2010-01-12
• [学会発表] Functions of Bio-based Polymers with Dynamic Bonds (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshie
  • 学会等名: 2010 RIKEN Conference ; Soft Materials and Interface
  • 発表場所: Spring8(播磨)
  • 年月日: 2010-01-12
• [学会発表] 可逆反応性ネットワークポリマーの機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 学会等名: 第19回日本MRS学術シンポジウム
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-08
• [学会発表] Functionalization of Biobased Polymers by Reversible Reactions (2009)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshie
  • 学会等名: 1st FAPS Polymer Congress
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] 動的結合を利用した自己修復性材料 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子、石田一樹、荒木ひとみ、渡邉真里子
  • 学会等名: 第59回ネットワークポリマー講演討論会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2009-10-16
• [学会発表] 可逆反応を利用したバイオベースポリマーの高機能化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 学会等名: 高分子学会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2009-10-02
• [学会発表] 可逆反応を利用したバイオベースポリマーの高機能化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 学会等名: 高分子学会09-2エコマテリアル研究会
  • 発表場所: 九州工業大学(北九州市)
  • 年月日: 2009-10-02
• [学会発表] 熱可逆反応を利用した自己修復性高分子材料 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子, 石田一樹, 荒木ひとみ, 渡邉真里子
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] 光可逆性反応によるネットワークポリマーの機能化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子, スカルサトゥマジャペティ, 石田一樹
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2009-09-18
• [図書] 高分子の架橋と分解III,第7章2.動的架橋を利用したネットワークポリマーの機能化-硬軟物性変換性と修復性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 高分子の架橋と分解III 第7章2.動的架橋を利用したネットワークポリマーの機能化-硬軟物性変換性と修復性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉江尚子
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 自己修復(キズ復元)材料の最新技術,メーカー採用のトレンド(技術情報協会編)第2章2節高分子の主鎖結合に可逆反応を導入した自己修復ポリマー (2011)
  • 著者名/発表者名: 大矢延弘、吉江尚子
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] 自己修復(キズ復元)材料の最新技術,メーカー採用のトレンド(技術情報協会編)第2章 2節 高分子の主鎖結合に可逆反応を導入した自己修復ポリマー (2011)
  • 著者名/発表者名: 大矢延弘、吉江尚子
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 技術情報協会
• [備考]
  • URL: http://yoshielab.iis.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] 自己修復できる樹脂硬軟自在、ゴムの代替に,日経産業新聞, 2012年2月24日
• [備考] Naoko Yoshie, Molecular Design for Repairing Polymer by Using Dynamic Bonds,高分子, Hot Topics欄, 2012, 61(5), 323.
• [備考]
  • URL: http://yoshielab.iis.u-tokyo.ac.jp/