セルロースを触媒とする新規イオン重合による材料の創製

• 研究課題/領域番号: 24658157
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 木質科学
• 研究機関: 静岡県立大学
• 研究代表者: 坂口 眞人 静岡県立大学, 環境科学研究所, 特任教授 (40113328)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2012年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
• キーワード: セルロース / 木質材料 / パルプ / メカノケミカル重合 / メカノカチオン / カチオン重合 / メカノケミカル反応 / イソブチルビニルエーテル / ブロック共重合 / メカノイオン / ESR / イオン的切断

研究概要

プロトン酸、金属触媒無で無溶媒反応系である新規開発メカノケミカルカチオン重合法によりブロック共重合体の合成に成功するとともに微粒子の表面化学修飾に成功した。真空中での微結晶セルロース(MCC)の機械的破壊により主鎖を構成するβ-1,4グリコシド結合が不均一に切断し、MCCメカノカチオンが新鮮表面に生成する。このMCCメカノカチオンがイソブチルビニルエーテル（IBVE）のカチオン重合を開始し、新規化合物であるMCC-ポリIBVEブロック共重合体(MCC-block-PIBVE)が合成されるとともにMCC-block-PIBVE鎖で表面化学修飾されたセルロースナノ粒子を創製した。

研究成果

• [雑誌論文] The correlation between the ionic degree of covalent bond comprising polymer main chain and the ionic yield due to mechanical fracture. (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Sakaguchi, M. Makino, T. Ohura, T. Iwata
  • 雑誌名: polymer 巻: 55 号: 8 ページ: 1917-1919
  • DOI: 10.1016/j.polymer.2014.02.056
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel synthesis of cellulose-based diblock copolymer of poly(hydroxyethyl methacrylate) by mechano-chemical reaction (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Ohura, Y. Tsutaki, M. Sakaguchi
  • 雑誌名: Sci. World J 巻: vol. 2014 ページ: 127506-127506
  • DOI: 10.1155/2014/127506
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanoanions produced by mechanical fracture of bacterial cellulose : Ionic nature of glycosidic linkage and electrostatic charging (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Sakaguchi, M. Makino, T. Ohura, T. Iwata
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 116 号: 40 ページ: 9872-9877
  • DOI: 10.1021/jp306261k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nano cellulose particles covered with block copolymer of cellulose and methyl methacrylate produced by solid mechano chemical polymerization (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Sakaguchi, T. Ohura, T. Iwata
  • 雑誌名: Polym. Degrad. Stab. 巻: 97 号: 3 ページ: 257-263
  • DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2011.12.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diblock Copolymers of Cellulose and Poly(methyl methacrylate) Initiated by Radicals Produced by Mechanical Scission of Cellulose (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Sakaguchi, T. Ohura, and T. Iwata
  • 雑誌名: ACS Symposium series, Functional Materials from Renewable Sources 巻: Chapter 7 ページ: 133-147
  • DOI: 10.1021/bk-2012-1107.ch007
  • ISBN: 9780841227880, 9780841227897
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of chlorinated benz [a] anthracene on hepatic toxicity in rats and mutagenic activity in Salmonella typhimurium (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kido, 他10名
  • 雑誌名: Environ. Toxicol. 巻: (in press) 号: 1 ページ: 21-30
  • DOI: 10.1002/tox.20693
  • 査読あり
• [学会発表] 真空中77Kにおける高分子粉体の摩擦帯電機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂口眞人・牧野正和・大浦健・岩田忠久
  • 学会等名: 第37回静電気学会全国大会
  • 発表場所: 千葉大学(千葉)
• [学会発表] 真空中77Kにおける高分子粉体の摩擦帯電機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂口眞人・牧野正和・大浦 健・岩田忠久
  • 学会等名: 静電気学会
  • 発表場所: 千葉大学
• [学会発表] メカノケミカル反応によるセルロース新規ジブロック共重合体の合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 津滝雄作・坂口眞人・大浦健
  • 学会等名: 日本化学会第92回春季年会
  • 発表場所: 日慶應義塾大学(横浜)
• [学会発表] 微結晶セルロース/PMMA界面に舫われたPMMA鎖の分子運動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 本川俊行、宮内啓行、太田賢、坂口眞人
  • 学会等名: セルロース学会第19回年次大会講演
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Enomoto-Rogers, Y. : Cellulose nano-particle covered with poly(methyl methacrylate) chains of block copolymer of cellulose and methyl methacrylate produced by mechano chemical polymerization (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, M., Ohura, T.; Iwata, T.
  • 学会等名: 26th International Carbohydrate Symposium
  • 発表場所: Madrid, Spain
• [学会発表] PMSE400 Electrostatic charging of polymers : Generation mechanism (2012)
  • 著者名/発表者名: Masato Sakaguchi, Masakazu Makino, Takeshi Ohura, Tadahisa Iwata
  • 学会等名: 244th ACS National Meeting & Exposition
  • 発表場所: Philadelphia, Pennsylvania, USA
• [学会発表] 高分子の帯電機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂口眞人、牧野正和、大浦健、岩田忠久
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 粉体の摩擦帯電機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂口眞人
  • 学会等名: 日本画像学会2012年度第3回技術研究会(通算116回)
  • 発表場所: 虎の門発明会館、東京
• [学会発表] バクテリアセルロースの機械的破壊によるグリコシド結合の不均一切断に伴うメカノアニオンの生成と摩擦帯電との相関 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂口眞人,牧野正和、大浦健,岩田忠久
  • 学会等名: セルロース学会第19回年次大会講演
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Mechano anion produced by mechanical fracture of bacterial cellulose : Ionic nature of glycosidic linkage and electrostatic charging (2012)
  • 著者名/発表者名: Masato Sakaguchi, Masakazu Makino, Takeshi Ohura, Tadahisa Iwata
  • 学会等名: 3^<rd> International Cellulose Conference
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] Electrostatic charging of polymers: Generation mechanism (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, Masato; Makino, Masakazu; Ohura, Takeshi; Iwata, Tadahisa
  • 学会等名: 244th ACS National Meeting & Exposition
  • 発表場所: Philadelphia, PA, USA
• [学会発表] Mechano anion produced by mechanical fracture of bacterial cellulose: Ionic nature of glycosidic linkage and electrostatic charging (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, Masato; Makino, Masakazu; Ohura, Takeshi; Iwata, Tadahisa
  • 学会等名: 3rd International Cellulose Conference
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] Cellulose nano-particle covered with poly(methyl methacrylate) chains of block copolymer of cellulose and methyl methacrylate produced by mechano chemical polymerizaation (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, Masato; Ohura, Takeshi; Iwata, Tadahisa; Enomoto-Rogers Y.
  • 学会等名: 26th International Carbohydrate Symposium
  • 発表場所: Madrid, Spain
• [図書] "機能性セルロース次元材料の開発と応用"第6章セルロースブロック共重合体による新規複合材料の創製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂口眞人
  • 総ページ数: 239
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] “機能性セルロース次元材料の開発と応用”第６章セルロースブロック共重合体による新規複合材料の創製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂口眞人
  • 総ページ数: 239
  • 出版者: シーエムシー
• [図書] "Diblock Copolymers of Cellulose and Poly(methyl methacrylate) Initiated by Radicals Produced by Mechanical Scission of Cellulose"ACS Symposium series, Functional Materials from Renewable Sources, Chapter 7 (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Sakaguchi, T. Ohura, and T. Iwata
• [産業財産権] カチオン系重合開始剤、カチオン系重合開始剤の生成方法、ポリマーの生成方法およびセルロースブロック共重合体 (2014)
  • 発明者名: 坂口眞人、本川俊行
  • 権利者名: 坂口眞人、本川俊行
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-052695
  • 出願年月日: 2014-03-14
• [産業財産権] 樹脂組成物、樹脂成形体および半導体装置 (2013)
  • 発明者名: 坂口眞人、本川俊行
  • 権利者名: 坂口眞人、本川俊行
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-194573
  • 出願年月日: 2013-09-09
• [産業財産権] セルロースナノファイバーの製造方法、セルロースナノファイバーシートの製造方法 (2013)
  • 発明者名: 坂口眞人、本川俊行
  • 権利者名: 坂口眞人、本川俊行
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-175177
  • 出願年月日: 2013-08-27
• [産業財産権] 樹脂組成物、樹脂成形体および半導体装置 (2012)
  • 発明者名: 坂口眞人、本川俊行
  • 権利者名: 坂口眞人、本川俊行
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-279555
  • 出願年月日: 2012-12-21