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高イオン伝導を達成するための有機シェル/無機コアナノ粒子の最密充填配列手法の構築

公募研究

研究領域元素ブロック高分子材料の創出
研究課題/領域番号 15H00742
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

櫻井 伸一  京都工芸繊維大学, 繊維学系, 教授 (90215682)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード元素ブロック高分子 / 小角X線散乱 / ナノガラス / 変形 / 元素ブロック / 振動外場 / 高イオン伝導 / 最密充填
研究実績の概要

様々な物性がnmスケールで異常性を示すことが知られているが、ガラス状高分子物質の変形についても異常性の発現が予想される。しかしながら、これに関する論文はほとんど見当たらない。ナノ微粒子に力を作用させることが容易ではない(ナノ微粒子を2枚のプレートに挟んで圧縮応力を印加するような実験は不可能)ためである。その理由は、①nmスケールの大きさが均一な微粒子を作製できないこと、②用いるべきプレートがnmスケールで平滑であること、③圧縮過程での変位量をnmオーダーで正確に求める(応力-ひずみ曲線を得るために要求される)ことが不可能だからである。ゴム状高分子母相中にガラス状微粒子をちりばめたような分散系試料を作製し、これを延伸する実験を行えば②と③の問題は回避可能であるが、ガラス状微粒子と母相との界面の剥離が起きないように微粒子の表面に高分子鎖を直接化学結合したような構造が求められる。微粒子表面に高分子鎖をグラフトするような合成手法は可能ではあるが、上記①の問題が未解決のまま残る。POSS骨格を有するような元素ブロックデンドリマー型の有機/無機ハイブリッド粒子はこのような研究を行うために適している。また、ブロック共重合体が自発的に形成する球状ミクロ相分離構造も候補の一つである。この球状構造は数nm程度の半径を有する均一な超微粒子と見なすことができ、例えばポリスチレンをマイナー成分に、ポリエチレンブチレンをメジャー成分として有するようなSEBSトリブロック共重合体を用いれば、上述のような理想的な状態を創り出すことができる。トリブロック共重合体フィルムを5倍に延伸した状態で保持し、時分割2次元小角X線散乱測定を行った。その結果、時間が経過するにつれてガラス球がしだいに変形していくことがわかった。このことから、ガラス球が室温でも変形可能であることが結論づけられた。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (20件) (うち国際共著 2件、 査読あり 20件、 謝辞記載あり 18件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Strain-Induced Deformation of Glassy Spherical Microdomains in Elastomeric Triblock Copolymer Films: Simultaneous Measurements of a Stress-Strain Curve with 2d-SAXS Patterns2017

    • 著者名/発表者名
      Shogo Tomita, Li Lei, Yoshimasa Urushihara, Shigeo Kuwamoto, Tadashi Matsushita, Naoki Sakamoto, Sono Sasaki, and Shinichi Sakurai
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 50 号: 2 ページ: 677-686

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.6b02206

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhanced visible light response of a WO3 photoelectrode with an immobilized fibrous gold nanoparticle assembly using an amyloid-β peptide”,2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Onoda, Hirofumi Harada, Taro Uematsu, Susumu Kuwabata, Ryo Yamanaka, Shinichi Sakurai and Takashi Hayashi
    • 雑誌名

      RSC Adv.

      巻: 7 号: 2 ページ: 1089-1092

    • DOI

      10.1039/c6ra26916h

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 温度勾配を付与した状態におけるポリエチレングリコールの結晶化2017

    • 著者名/発表者名
      出口雅規、木村剛、清水伸隆、五十嵐教之、佐々木園、櫻井伸一
    • 雑誌名

      材料

      巻: 66 ページ: 7-12

    • NAID

      130005289651

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of hybrid diblock copolypeptide amphiphile/magnetic metal complexes and their spin crossover with lower-critical-solution-temperature (LCST)-type transition2017

    • 著者名/発表者名
      Arie Tsubasa, Soichi Otsuka, Takahiro Maekawa, Ryota Takano, Shinichi Sakurai, Timothy J. Deming, Keita Kuroiwa
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: in press ページ: 347-355

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2016.12.079

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Coalescence of Non-equilibrium Spheres Through Thermal-Annealing in an SEBS Triblock Copolymer Film Under a Uniaxially Stretched State2017

    • 著者名/発表者名
      Shogo Tomita, Nobutaka Shimizu, Noriyuki Igarashi, Hideaki Takagi, Sono Sasaki, Shinichi Sakurai
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: in press 号: 6 ページ: 519-526

    • DOI

      10.1038/pj.2017.9

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ブロック共重合体薄膜中での球状ミクロドメイン体心立方格子の自発配向2017

    • 著者名/発表者名
      本田このみ、佐々木園、櫻井伸一
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 74 号: 2 ページ: 75-84

    • DOI

      10.1295/koron.2016-0049

    • NAID

      130005475615

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Strain-Induced Deformation of Glassy Spherical Microdomains in Elastomeric Triblock Copolymer Films: Time-Resolved 2d-SAXS Measurements Under Stretched State2017

    • 著者名/発表者名
      Shogo Tomita, Isao Wataoka, Noriyuki Igarashi, Nobutaka Shimizu, Hideaki Takagi, Sono Sasaki, Shinichi Sakurai
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 50 号: 8 ページ: 3404-3410

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.6b02797

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Peculiar extensibility of swollen statistical hydrogels with structural nanoheterogeneities2017

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Mishima, Ayuka Nakao, Shinichi Sakurai, Kenji Urayama
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 115 ページ: 28-36

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2017.03.030

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramolecular Polymer of Near-Infrared Luminescent Porphyrin Glass2017

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiko Morisue,* Yuki Hoshino, Masaki Shimizu, Takayuki Nakanishi, Yasuchika Hasegawa, Md. Amran Hossain, Shinichi Sakurai, Sono Sasaki, Shinobu Uemura, Jun Matsui
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 50 号: 8 ページ: 3186-3192

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.7b00316

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Time-Resolved 2d-SAXS Measurements to Reveal Mechanism of Cylinder Orientation Upon Sphere-to-Cylinder Transition Under a Planar Flow in an SEBS Triblock Copolymer Sheet2017

    • 著者名/発表者名
      Shogo Tomita, Nobutaka Shimizu, Noriyuki Igarashi, Hideaki Takagi, Sono Sasaki, *Shinichi Sakurai
    • 雑誌名

      Eur. Polym. J.

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hierarchical Structures in Poly(lactic acid) / Poly(ethylene glycol) Blends2017

    • 著者名/発表者名
      Nguyen-Dung Tien and Shinichi Sakurai
    • 雑誌名

      Eur. Polym. J.

      巻: 89 ページ: 381-398

    • DOI

      10.1016/j.eurpolymj.2017.02.012

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Tightly Stretched Ultralong Supramolecular Multiporphyrin Array Propagated by Double-Strand Formation2016

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiko Morisue,* Yuki Hoshino, Masaki Shimizu, Shinobu Uemura, Shinichi Sakurai
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 22 号: 37 ページ: 13019-13022

    • DOI

      10.1002/chem.201602968

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Influence of high pressure on higher-order structures of poly(oxyethylene) in its blend with poly(d,l-lactide)2016

    • 著者名/発表者名
      Nguyen-Dung Tien, Sono Sasaki, Shinichi Sakurai
    • 雑誌名

      Polym. Bull.

      巻: 73 号: 2 ページ: 399-408

    • DOI

      10.1007/s00289-015-1496-z

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Morphological Control of Hybrid Amphiphilic Poly(N-isopropylacrylamide)/Metal Cyanide Complexes2016

    • 著者名/発表者名
      Kuroiwa, K,; Koga, Y.; Ishimaru, Y.; Nakashima, T.; Hachisako, H.; Sakurai, S.
    • 雑誌名

      Polymer J.

      巻: in press 号: 6 ページ: 729-739

    • DOI

      10.1038/pj.2016.13

    • NAID

      40020837318

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simultaneous Time-Resolved SAXS and WAXS Study on Guest Exchange Process of Syndiotactic Polystyrene with Aromatic Compounds,2016

    • 著者名/発表者名
      F. Kaneko, N. Seto, S. Sato, S. Sakurai,
    • 雑誌名

      Macromol. Symp.

      巻: 359 号: 1 ページ: 63-71

    • DOI

      10.1002/masy.201400219

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Grain Size by Small-Angle X-Ray Scattering for a Block Copolymer Film in Which Cylindrical Microdomains Are Perpendicularly Oriented2016

    • 著者名/発表者名
      H. Ohnogi , S. Sasaki, S. Sakurai
    • 雑誌名

      Macromol. Symp.

      巻: 366 号: 1 ページ: 35-41

    • DOI

      10.1002/masy.201650044

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Complete and comprehensive orientation of cylindrical microdomains in a block copolymer sheet2016

    • 著者名/発表者名
      Shogo Tomita, Hiroshi Urakawa, Isao Wataoka, Sono Sasaki and Shinichi Sakurai
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 48 号: 12 ページ: 1123-1131

    • DOI

      10.1038/pj.2016.83

    • NAID

      40021011549

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recent developments in polymer applications of synchrotron small-angle X-ray scattering (Review)2016

    • 著者名/発表者名
      S. Sakurai
    • 雑誌名

      Polymer International

      巻: 65 号: 2 ページ: 237-249

    • DOI

      10.1002/pi.5136

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramolecular control of reverse spin transitions in cobalt(II) terpyridine complexes with diblock copolypeptide amphiphiles2015

    • 著者名/発表者名
      Keita Kuroiwa, Tsubasa Arie, Shinichi Sakurai, Shinya Hayami, Timothy J. Deming
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 3 号: 30 ページ: 7779-7783

    • DOI

      10.1039/c5tc00677e

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermo-Responsive Polypyrrole-Palladium Nanocomposite Particles Synthesized by Aqueous Chemical Oxidative Dispersion Polymerization2015

    • 著者名/発表者名
      H. Takeoka, S. Wada, S. Yusa, S. Sakurai, Y. Nakamura, S. Fujii
    • 雑誌名

      Journal of The Adhesion Society of Japan, 51 (S1) (Special Issue on WCARP-V)

      巻: 51(S1) ページ: 255-263

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 剛直な二重鎖構造を超分子ユニットとする巨大直線状構造の構築2015

    • 著者名/発表者名
      森末光彦, 星野佑紀, 清水正毅, 上村忍, 櫻井 伸一
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 「元素ブロック高分子―有機-無機ハイブリッド材料の新概念―」第7章 元素ブロックの界面・分析・理論、第3節 小角X線散乱法によるナノサイズ分布の解析2015

    • 著者名/発表者名
      櫻井伸一
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      シー・エム・シー出版
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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