生分解性高分子からなるナノ構造材料の精密調製法

• 研究課題/領域番号: 25288093
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 佐藤 敏文 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80291235)
• 研究分担者: 覚知 豊次 北海道大学, 大学院工学研究院, 教授 (80113538) ; 陳 友根 北海道大学, 大学院工学研究院, 特任助教 (00731837) ; 磯野 拓也 北海道大学, 大学院工学研究院, 特任助教 (70740075)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円); 2015年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2014年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2013年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
• キーワード: 生分解性高分子 / ナノ構造材料 / 精密合成 / ミクロ相分離

研究成果の概要

ポリ(n-ヘキシルイソシアナート) (PHIC) と生分解性高分子からなるブロック共重合体、および、オリゴ糖と生分解性高分子からなる新規ブロック共重合体を用いて、生分解性高分子からなるナノ構造材料の新規調製法を開発した。PHICを有するブロック共重合体と生分解性高分子より作成したフィルムをヘキサン浸漬することにより、各生分解性高分子のナノポーラス材料を作成した。また、生分解性高分子とオリゴ糖からなる新規ブロック共重合体を調製した結果、この共重合体は8.8～14.0nmと非常に小さいドメイン間隔を有する相分離構造を形成し、20nm以下のドメイン間隔を有する生分解性ナノ構造体の構築に有用であった。

研究成果

• [国際共同研究] 植物高分子研究所(フランス)
• [国際共同研究] 国立台湾大学(台湾)
• [国際共同研究] ポハン工科大学校(韓国)
• [雑誌論文] Synthesis, morphology, and electrical memory application of oligosaccharide-based block copolymers with π-conjugated pyrene moieties and their supramolecules (2016)
  • 著者名/発表者名: Han-Sheng Sun, Yougen Chen, Wen-Ya Lee, Yu-Cheng Chiu, Takuya Isono, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi and Wen-Chang Chen
  • 雑誌名: Polymer Chemistry 巻: 7 号: 6 ページ: 1249-1263
  • DOI: 10.1039/c5py01697e
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Sub-20 nm Microphase-Separated Structures in Hybrid Block Copolymers Consisting of Polycaprolactone and Maltoheptaose (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuya Isono, Issei Otsuka, Sami Halila, Redouane Borsali, Toyoji Kakuchi, Toshifumi Satoh
  • 雑誌名: Journal of Photopolymer Science and Technology 巻: 28 号: 5 ページ: 635-642
  • DOI: 10.2494/photopolymer.28.635
  • NAID: 130005104276
  • ISSN: 0914-9244, 1349-6336
  • オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Complex Thin Film Morphologies of Poly(n-hexyl isocyanate)(5k,10k)－Poly(ε-caprolactone)1－3(10k,17k) Miktoarm Star Polymers (2015)
  • 著者名/発表者名: Rarm Phinjaroenphan, Young Yong Kim, Brian J. Ree, Takuya Isono, Jinseok Lee, Supagorn Rugmai, Heesoo Kim, Santi Maensiri, Toyoji Kakuchi, Toshifumi Satoh, Moonhor Ree
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 48 号: 16 ページ: 5816-5833
  • DOI: 10.1021/acs.macromol.5b00875
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rod-Coil Type Miktoarm Star Copolymers Consisting of Polyfluorene and Polylactide: Precise Synthesis and Structure-Morphology Relationship (2015)
  • 著者名/発表者名: Kengo Saito, Takuya Isono, Han-Sheng Sun, Toyoji Kakuchi, Wen-Chang Chen and Toshifumi Satoh
  • 雑誌名: Polymer Chemistry 巻: 6 号: 39 ページ: 6959-6972
  • DOI: 10.1039/c5py01031d
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Sub-10 nm Scale Nanostructures in Self-Organized Linear Di- and Triblock Copolymers and Miktoarm Star Copolymers Consisting of Maltoheptaose and Polystyrene (2015)
  • 著者名/発表者名: tsuka, I., Zhang, Y., Isono, T., Rochas, C., Kakuchi, T., Satoh, T., Borsali, R.
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 48 号: 5 ページ: 1509-1517
  • DOI: 10.1021/ma502295y
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Grazing incidence small-angle X-ray scattering studies of the thin film morphologies of miktoarm crystalline star polymers (2014)
  • 著者名/発表者名: Phinjaroenphan, R., Kim, Y. Y., Jung, S., Isono, T., Satoh, Y., Maensiri, S., Rugmai, S., Kakuchi, T., Satoh, T., Ree, M.
  • 雑誌名: Sci. Adv. Mater. 巻: 6 号: 11 ページ: 2526-2531
  • DOI: 10.1166/sam.2014.2232
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hierarchical Structures in Thin Films of Miktoarm Star Polymers: Poly(n-hexyl isocyanate)(12K)-Poly(ε-caprolactone)1-3(5K) (2014)
  • 著者名/発表者名: Kim, Y. Y., Jung, S., Kim, C., Ree, B. J., Kawato, D., Nishikawa, N., Suemasa, D., Isono, T., Kakuchi, T., Satoh, T., Ree, M.
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 47 号: 21 ページ: 7510-7524
  • DOI: 10.1021/ma501695b
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Precise synthesis of rod-coil type miktoarm star copolymer containing poly(n-hexyl isocyanate) and aliphatic polyester (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoh, T., Nishikawa, N., Kawato, D., Suemasa, D., Jung, S., Kim, Y-y., Ree, M., Kakuchi, T.
  • 雑誌名: Polym. Chem. 巻: 5 号: 2 ページ: 588-599
  • DOI: 10.1039/c3py00985h
  • NAID: 120005530829
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sub-10 nm Nano-organization in AB_2- and AB_3-Type Miktoarm Star Copolymers Consisting of Maltoheptaose and polycaprolactone (2013)
  • 著者名/発表者名: 磯野拓也
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 46 号: 4 ページ: 1461-1469
  • DOI: 10.1021/ma3026578
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, Self-Assembly, and Thermal Charamelization of Maltoheptaose-Conjugated Polycaprolactones Leading to Spherical, Cylindrical, and Lamellar Morphologies (2013)
  • 著者名/発表者名: 磯野 拓也、大塚 一世、末政 大地、Cyrill Rochas、佐藤 敏文、Redouane Borsali、覚知 豊次
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 46 号: 22 ページ: 8932-8940
  • DOI: 10.1021/ma4019526
  • 査読あり
• [学会発表] 糖鎖含有ブロック共重合体と糖類からなるブレンド薄膜の作製とナノ構造評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 梅坪優人,磯野拓也、田島健次、佐藤敏文
  • 学会等名: 2015年度高分子学会北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
  • 年月日: 2016-01-21
• [学会発表] オリゴ糖とポリカプロラクトンからなる星型ブロックコポリマーの精密合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川上菜穂、吉田康平、磯野拓也、田島健次、佐藤敏文
  • 学会等名: 2015年度高分子学会北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
  • 年月日: 2016-01-21
• [学会発表] Synthesis of Architecturally Complex Block Copolymers Consisting of Oligosaccharides and Polyester via Organocatalytic Ring-Opening Polymerization (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuya Isono, Toshifumi Satoh
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: ホノルル（米国）
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Sub-10 nm Scale Nano-Organization in AnBm-Type Miktoarm Star Copolymers Consisting of Polycaprolactone and Maltoheptaose (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshifumi Satoh
  • 学会等名: Japan-Korea Joint Seminar 2015
  • 発表場所: 北九州国際会議場（北九州市）
  • 年月日: 2015-10-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Sub-20 nm microphase-separated structures in hybrid block copolymers consisting of polycaprolactone and maltoheptaose (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuya Isono, Issei Otsuka, Sami Halila, Redouane Borsali, Toyoji Kakuchi, Toshifumi Satoh
  • 学会等名: The 32nd International Conference of Photopolymer Science and Technology
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉市）
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Sub-10 nm Scale Nano-Organization in AnBm-Type Miktoarm Star Oligosaccharides based-Copolymers (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshifumi Satoh
  • 学会等名: Japan-France Joint Seminar on Functional Block Copolymer 2015
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
  • 年月日: 2015-05-31
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ポリフルオレンとポリ乳酸からなるブロック共重合体の合成とミクロ相分離構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 齋藤憲吾・孫翰笙・磯野拓也・田島健次・陳文章・佐藤敏文
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2015年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学、札幌
  • 年月日: 2015-01-27 – 2015-01-28
• [学会発表] 光分解性ブロック共重合体を用いた生分解性ナノ構造体の創製 (2015)
  • 著者名/発表者名: 齋藤 憲吾、孫 翰笙、磯野 拓也、田島 健次、陳 文章、佐藤 敏文
  • 学会等名: 2014年度高分子学会北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学、札幌
  • 年月日: 2015-01-26
• [学会発表] Synthesis and Self-Assembly of Hybrid Block Copolymers Consisting of Maltoheptaose and Polycaprolactone (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Isono, I. Otsuka, S. Halila, R. Borsali, T. Kakuchi, and T. Satoh
  • 学会等名: 4th Franch Brazilian Meeting on Polymers
  • 発表場所: Florianopolis, Brazil
  • 年月日: 2014-11-24 – 2014-11-28
  • 招待講演
• [学会発表] Synthesis and Morphological Characterization of Hybrid Block Copolymers Consisting of Maltoheptaose and Polycaprolactone (2014)
  • 著者名/発表者名: Takuya Isono, Toyoji Kakuchi, Toshifumi Satoh
  • 学会等名: Taiwan-Japan Bilateral Polymer Symposium 2014
  • 発表場所: National Cheng Kung University, Tainan, Taiwan
  • 年月日: 2014-11-19 – 2014-11-22
  • 招待講演
• [学会発表] ポリフルオレンを基盤としたrod-coil型ブロック共重合体の合成と特性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 齋藤憲吾・磯野拓也・田島健次・佐藤敏文
  • 学会等名: 第4回CSJ化学フェスタ2014
  • 発表場所: タワーホール船堀､東京
  • 年月日: 2014-10-14 – 2014-10-16
• [学会発表] Synthesis and Nanoorganization of Miktoarm Star Polymers Consisting of Maltoheptaose and Polycaprolactone (2014)
  • 著者名/発表者名: Takuya Isono, Issei Otsuka, Redouane Borsali, Toyoji Kakuchi, Toshifumi Satoh
  • 学会等名: Korea-Japan Joint Polymer Symposium 2014
  • 発表場所: KAIST, Daejeon, Korea
  • 年月日: 2014-09-29 – 2014-09-30
  • 招待講演
• [学会発表] 主鎖中央にアゾベンゼンを有するポリ乳酸の合成と光応答性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 笹森哲弥・磯野拓也・田島健次・佐藤敏文
  • 学会等名: 2014年度北海道高分子若手研究会
  • 発表場所: 定山渓ビューホテル､札幌
  • 年月日: 2014-08-29 – 2014-08-30
• [学会発表] Synthesis and Nanoparticle Formation of Triblock Copolymers Consisting of Oligosaccharide and Polystyrene (2014)
  • 著者名/発表者名: Yao ZHANG, Takuya ISONO, Kenji TAJIMA, Toyoji KAKUCHI, Toshifumi SATOH
  • 学会等名: 2014年度北海道高分子若手研究会
  • 発表場所: 定山渓ビューホテル､札幌
  • 年月日: 2014-08-29 – 2014-08-30
• [学会発表] ポリn-ヘキシルイソシアナートと脂肪族ポリエステルからなる新規 rod-coil 型ミクトアームスターポリマーの精密合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西川直毅，末政大地，齋藤憲吾，覚知豊次，佐藤敏文
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館（京都市）
• [学会発表] Synthesis and Morphological Characterization of Miktoarm Star Polymers Consisting of Maltoheptaose and Polycaprolactone (2013)
  • 著者名/発表者名: 磯野拓也、大塚一世、近藤洋平、佐藤敏文、Redouane Borsali、覚知豊次
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館（京都市）
• [学会発表] ポリイソシアネートとポリカプロラクトンからなる光分解性ブロック共重合体の精密合成
  • 著者名/発表者名: 齋藤憲吾・末政大地・西川直毅・酒井直哉・田島健次・覚知豊次・佐藤敏文
  • 学会等名: 日本化学会北海道支部2013年夏季研究発表会
  • 発表場所: 北見工業大学（北見市）
• [学会発表] Synthesis and Morphological Characterization of Miktoarm star Polymers Consisting of Maltoheptaose and Polycaprolactone
  • 著者名/発表者名: Toshifumi Satoh
  • 学会等名: 2013 SNU-HU Chemistry symposium on "The Present Chemistry at SNU and HU"
  • 発表場所: Seoul National University（ソウル市・韓国）
  • 招待講演