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2015 年度 実績報告書

イオン液体の固体化を利用した新規高分子微粒子創製法の確立とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 13J02282
研究機関神戸大学

研究代表者

徳田 真芳  神戸大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード高分子微粒子 / コロイド・界面化学 / イオン液体ポリマー / ラジカル重合 / グラフェン
研究実績の概要

本研究は,新規な機能性材料として期待されているイオン液体ポリマー(PIL)の微粒子化及び複合化に関する基礎的知見の獲得を目指している。本年度は,還元型酸化グラフェン(rGO)を含有した汎用高分子微粒子の合成に関する検討を行った。rGOは機能性材料として期待されるグラフェンの代替材料であり,汎用高分子との複合化により更なる機能性微粒子の創製が期待できる。具体的には,rGOとイミダゾリウム系PIL間に働くπ電子相互作用を利用することで,汎用モノマー中にrGOを分散させる。その後,得られたrGOモノマー分散液を乳化剤水溶液中に添加し,超音波により分散滴を作製し,ミニエマルション重合によりrGO含有高分子微粒子の合成を行った。PILホモポリマーを用いた際,モノマーへの溶解性が低いためにrGO分散液を得られなかった。そこで,モノマーへの溶解性向上のためポリメタクリル酸メチル(PMMA)とのランダム共重合体を用いたところ, rGOはモノマー中に分散したものの,分散安定性に乏しかったため,rGOが粒子外にて析出した様子が観察された。モノマー滴内へのrGOの分散性をより向上させるために,両ポリマー成分を明確に区別したブロックポリマーを用い,同様の検討を行った。その結果,rGOは汎用モノマー中に長時間安定して分散し,そのミニエマルション重合を行ったところ,重合後には,エマルションは灰色を呈しており,100 nm程度の真球状粒子が得られた。さらに,粒子内におけるrGOの含有を確認するため,得られた粒子のアセトン処理前後のDLS測定を行ったところ,エマルションのピークが30 nm程度のピークに移動し,粒子内でのrGOの含有を示唆する結果が得られ,PILを有するブロックポリマーをrGOの分散安定剤として利用することで,rGO含有高分子微粒子の合成に成功した。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Preparation of Polymer Particles Containing Reduced Graphene Oxide Nanosheets Using Ionic Liquid Monomer2016

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Tokuda, Stuart C. Thickett, Hideto Minami, Per B. Zetterlund
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 49 ページ: 1222-1228

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b02216

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preparation of Poly(ionic liquid) Hollow Particles with Switchable Permeability2016

    • 著者名/発表者名
      Ryuma Nakamura, Masayoshi Tokuda, Toyoko Suzuki, Hideto Minami
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 32 ページ: 2331-2337

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.6b00263

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preparation of Poly(ionic liquid) Composite Particles and Function Modification with Anion Exchange2016

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Tokuda, Tatsunori Shindo, Toyoko Suzuki, Hideto Minami
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 6 ページ: 31574-31579

    • DOI

      10.1039/c6ra00564k

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Polymeric Nanoparticles Containing Reduced Graphene Oxide Nanosheets Stabilized by Poly(ionic liquid) using Miniemulsion Polymerization2016

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Tokuda, Mitsuyoshi Yamane, Stuart C. Thickett, Hideto Minami, Per B. Zetterlund
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 12 ページ: 3955-3962

    • DOI

      10.1039/C6SM00269B

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Preparation of Poly (ionic liquid) Hollow Particles Having Permeability-Switchable Shell2015

    • 著者名/発表者名
      Ryuma Nakamura, Masayoshi Tokuda, Toyoko Suzuki, Hideto Minami
    • 学会等名
      The 5th Asian Symposium on Emulsion Polymerization and Functional Polymeric Microspheres
    • 発表場所
      Jinji Lake Shilla Hotel
    • 年月日
      2015-10-24 – 2015-10-27
    • 国際学会
  • [学会発表] イオン液体モノマーを利用した複合高分子微粒子の合成とアニオン交換による機能化2015

    • 著者名/発表者名
      徳田 真芳,神藤 龍仁, 鈴木 登代子,南 秀人
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [学会発表] ポリイオン液体中空粒子の作製及びカプセル特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      中村 龍真,徳田 真芳, 鈴木 登代子,南 秀人
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [学会発表] イオン液体ポリマー中空粒子の作製及びカプセル特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      中村 龍真,徳田 真芳, 鈴木 登代子,南 秀人
    • 学会等名
      第61回高分子研究発表会(神戸)
    • 発表場所
      兵庫県民会館
    • 年月日
      2015-07-17 – 2015-07-17
  • [学会発表] Preparation of polymer particles containing reduced graphene oxide using ionic liquid monomer2015

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Tokuda, Stuart C. Thickett, Hideto Minami, Per B. Zetterlund
    • 学会等名
      IPCG Research Conference 2015
    • 発表場所
      University of New Hampshire
    • 年月日
      2015-06-28 – 2015-07-03
    • 国際学会
  • [学会発表] 乳化重合を用いたイオン液体ポリマー微粒子の合成とそのフィルム表面物性2015

    • 著者名/発表者名
      徳田 真芳,真田 敏春, 鈴木 登代子,南 秀人
    • 学会等名
      第64回高分子年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-05-27 – 2015-05-29

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公開日: 2016-12-27  

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