| 研究課題/領域番号 |
11F01402
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
西尾 嘉之 京都大学, 農学研究科, 教授
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| 研究分担者 |
CHANG Chunyu 京都大学, 農学研究科, 外国人特別研究員
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| キーワード | セルロース / 多糖類 / 分子修飾 / ポリマーネットワーク / ハイブリッド / 無機物 / 機能材料 |
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| 研究概要 |
セルロース系多糖の「分子修飾によるナノ構造レベルでの新規複合化」と「メゾスコピック特性(ゲル・液晶相)を担持させたネットワーク構造での新規複合化」に関して、各種試料の調製と測定解析を行い、以下の成果を得た。
1.ナノレベル複合化
(1)セルロース/NaOH/尿素水溶液系で、グリシドールを用いた反応により種々の置換度でO-(2,3-ジヒドロキシプロピル)セルロース(DHPC)を調製した。ブチルアルデヒドを攻撃試薬としたDHPCのブチラール化を行い、環状構造を側鎖に含むブチラール誘導体DHPCBの合成に成功した。同定は2次元NMR解析等により行った。
(2)DHPCBの溶解性と熱物性を評価するとともに、成形フィルムが透明性に優れ且つ延性に富む力学物性を発現することを確認した。
2.ネットワーク複合化
(1)アクリル酸(AA)モノマー/水を溶媒としたキトサン溶液から、AAの光重合によってキトサン/ポリアクリル酸(PAA)のIPNコンポジットを合成しえた。種々の組成のコンポジットをpHの異なる水中に浸漬し、成分ポリマー問の静電相互作用の程度に応じた特徴的なゲル膨潤挙動をとることを見出した。
(2)イオン水への浸漬法によってキトサン/PAAゲル系で炭酸・リン酸カルシウム等のミネラリゼーションを進行させる条件を検討し、至適範囲の絞り込みを行った。
3.上記1と2に関連したセルロース系多糖のブレンド・グラフト体および液晶性多糖/無機複合体について、相構造と熱・光学物性の評価を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
「ナノレベル複合化」については、セルロース側鎖にネックレス様の構造をもつブチラール誘導体(DHPCB)の合成に成功するとともに、透明性と力学物性に優れるDHPCBフィルムの作製と評価にも着手できている。「ネットワーク複合化」についても、pH環境に応じて膨潤度を変えるIPNゲルの合成に成功しており、無機物取り込み(ミネラリゼーション)で新規複合材料を創製しうるネットワークの場を提供できている。よって本研究課題は、おおむね順調に進展しているといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
「ナノレベル複合化」については、セルロース側鎖への環状構造の大きさと導入率の制御を行い、DHPCBフィルムの熱・力学物性との相関をより詳細に検討する予定である。また、当該フィルムのガラスへの密着性等も評価し、強化材(接合膜)としての応用展開の可能性を調査する。「ネットワーク複合化」については、キトサン/ポリアクリル酸IPNゲルの粘弾性評価を行うとともに、本系でのミネラリゼーションの追跡と生成する有機/無機複合体の構造特性解析を遂行する予定である。最後に、液晶相を有する多糖/ポリアクリル酸IPN系での実験結果と比較検討を行い、メゾスコピック特性を活かした新種の複合材料としてバイオメディカル・光学分野への応用展開の可能性を検討したい。
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