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2018 年度 実績報告書

ゲル網目のモノマー配列制御:架橋ドメイン設計による両親媒性ゲルの高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 16K17962
研究機関滋賀県立大学

研究代表者

伊田 翔平  滋賀県立大学, 工学部, 助教 (80610740)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
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 / RAFT重合 / 架橋 / ハイブリッド材料 / モノマー配列
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および力学特性を示すことを明らかにしている。今年度も引き続き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、空気中で温度変化に対して力学特性を変化させることがわかった。この結果は、従来の温度応答性ゲルとは異なり、外部水を必要とすることなく空気中で応答するゲル材料の開発に繋がるものである。今年度はさらに、より効果的な性質発現に向けて新規合成手法の開発にも取り掛かった。
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」:両末端に反応性部位を有するテレケリックポリマーを精密合成し、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。昨年度までの検討ではゲルは得られたものの、合成の再現性が低いという課題があった。今年度は反応条件の最適化を進めることにより、再現性良くゲルが得られるとともに、無機化合物の導入に由来する特徴的な膨潤特性および力学特性を示した。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Structural design of vinyl polymer hydrogels utilizing precision radical polymerization2019

    • 著者名/発表者名
      Ida Shohei
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 51 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1038/s41428-019-0204-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precision Synthesis of Telechelic Poly(<i>N</i>-isopropylacrylamide) with Thiol-Termini for Construction of Homogeneous Network by Thiol-Ene End-Crosslinking2018

    • 著者名/発表者名
      Ida Shohei、Yamawaki Masamitsu、Maruta Tatsuya、Hirokawa Yoshitsugu
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      巻: 43 ページ: 71~74

    • DOI

      10.14723/tmrsj.43.71

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Swelling properties of thermoresponsive/hydrophilic co-networks with functional crosslinked domain structures2018

    • 著者名/発表者名
      Ida Shohei、Kitanaka Hironobu、Ishikawa Tatsuya、Kanaoka Shokyoku、Hirokawa Yoshitsugu
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 9 ページ: 1701~1709

    • DOI

      10.1039/C7PY01793F

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 精密重合化学に基づく高分子ゲルの構造設計と機能化2018

    • 著者名/発表者名
      伊田翔平
    • 雑誌名

      マテリアルステージ

      巻: 18 ページ: 31~38

  • [雑誌論文] 精密ラジカル重合法の活用による高分子ゲルの構造設計2018

    • 著者名/発表者名
      伊田翔平、金岡鐘局
    • 雑誌名

      機能材料

      巻: 38 ページ: 21~28

  • [学会発表] 精密重合を利用した高分子ゲルの構造設計と機能化2019

    • 著者名/発表者名
      伊田翔平
    • 学会等名
      高分子同友会関西地区勉強会
    • 招待講演
  • [学会発表] 感温性架橋ドメインを有するゲルの精密設計:空気中での力学特性変化2019

    • 著者名/発表者名
      森村光稀、伊田翔平、金岡鐘局
    • 学会等名
      第30回高分子ゲル研究討論会
  • [学会発表] Design of crosslinking structure of amphiphilic gels based on well-controlled synthesis of triblock prepolymers toward novel thermoresponsive materials functioning in air2018

    • 著者名/発表者名
      Miki Morimura, Shohei Ida, Shokyoku Kanaoka
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Swelling Behavior of Gels in Combination of Plural Monomers: Effect of Monomer/Crosslinker Sequence on Swelling Properties2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ida, Miki Morimura, Daiki Nishisako, Shokyoku Kanaoka
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermoresponsive Swelling Properties of Designed Hydrogels with Crosslinked Domain Structure2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ida
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry Langkawi (ICPAC Langkawi) 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] トリブロックプレポリマーの設計に基づく両親媒性ゲルの架橋構造制御 : 空気中で応答する感温性ゲルの実現に向けて2018

    • 著者名/発表者名
      森村光稀、伊田翔平、金岡鐘局
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
  • [学会発表] End-Crosslinking of Controlled Telechelic Poly(N-isopropylacrylamide) toward a Homogeneous Gel Network with Photo-Induced Self-Healing2018

    • 著者名/発表者名
      伊田翔平
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 感温性架橋ドメイン構造を有する新規両親媒性ゲルの設計2018

    • 著者名/発表者名
      森村光稀、北中寛之、伊田翔平、金岡鐘局
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.mat.usp.ac.jp/polymer-chemistry/index.html

  • [備考] 個人ページ(滋賀県立大学研究者総覧)

    • URL

      http://db.spins.usp.ac.jp/html/100000224_ja.html

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公開日: 2019-12-27  

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