| 研究課題/領域番号 |
16K17962
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| 研究機関 | 滋賀県立大学 |
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研究代表者 |
伊田 翔平 滋賀県立大学, 工学部, 助教 (80610740)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ゲル / 両親媒性 / 刺激応答性 / リビングラジカル重合 / アクリルアミド / 架橋 / ハイブリッド材料 / モノマー配列 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では両親媒性ゲルの高機能化に向けて、架橋ドメインとリンキング鎖の設計に基づく両親媒性ゲルの新たな設計指針を確立することを目指している。この目的達成のため、今年度は１．「トリブロックポリマーの架橋による両親媒性ドメインゲルの合成と評価」、２．「無機化合物を用いた末端架橋による機能性ゲルの合成」を行い、以下の成果を得た。
１．「トリブロックポリマーの架橋による両親媒性ドメインゲルの合成と評価」：外側のブロックに反応性部位を持つABA型トリブロックポリマーを精密合成し、これらを架橋することによってゲルの合成を行った。昨年度までに、親水性モノマーと温度応答性モノマーの組み合わせによるドメインゲルの合成を行い、ドメイン構造に由来する特徴的な膨潤挙動を示すことを明らかにしている。今年度は温度応答性の架橋ドメインを有するゲルを中心に、膨潤特性と力学特性について評価した。その結果、水中で大きくかつシャープな体積変化を見せるとともに、空気中で温度変化に対して顕著な力学特性変化を示すことがわかった。また、本研究の基礎となる情報として、親水性架橋剤を用いて合成される両親媒性ゲルの膨潤特性を詳細に明らかにするとともに、前駆体ポリマーの架橋条件がゲルの構造に及ぼす影響についても明らかにした。
２．「無機化合物を用いた末端架橋による機能性ゲルの合成」：本研究では架橋ドメインとして無機化合物に着目したゲルの合成も行っている。これまでに予備的検討として両末端に反応性部位を有するテレケリックポリマーをと多分岐架橋剤との末端架橋によるゲルの合成について検討を行ってきた。今年度は、本研究の主題である複数の反応点を有する無機化合物を多分岐架橋剤として反応させることによってゲルの合成を試みた。その結果、適切な反応条件の選択によってゲルが得られ、無機化合物に由来する特徴的な力学特性を示した。
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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
ABA型トリブロックポリマーの架橋によって架橋ドメイン構造を有するゲルを合成し、特徴的な膨潤挙動および力学特性を発現することを明らかにすることができた。さらに、架橋ドメインを持たない両親媒性ゲルの膨潤挙動を系統的に調べることにより、モノマー／架橋剤配列がゲルの膨潤に与える影響の理解が進展した。また、無機化合物を架橋剤に用いた末端架橋によってゲルを合成することができるとともに、無機化合物に由来する特徴的な力学特性を示すことを明らかにした。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は今年度に続き、トリブロックポリマーの構造を様々に変化させ、水との親和性を大きく変化させることによる膨潤挙動や力学特性への効果を調べることによって、新規両親媒性ゲルの特徴を明らかにする。これとともに、剛直な無機化合物を架橋剤とした末端架橋によって合成したゲルの性質について詳細に検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初、前駆体高分子の評価をより高精度に行うためにGPCシステムの更新を検討していたが、他の共同研究を進行させている過程でGPCシステムを使用できることとなり、次年度に予算を繰り越すこととなった。2017年度途中にGPCシステムの更新が再度必要となったことから、物品の検討を行ったものの、年度中に購入することができなかったため、再度予算を繰り越すこととなった。
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