濃厚高分子ブラシによる表面修飾基板を用いた機能性無機/有機複合材料の創製

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19750106
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 西村 達也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (00436528)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 炭酸カルシウム / 高分子ブラシ / バイオミネラリゼーション / 有機 / 無機複合体 / 結晶成長

研究概要

天然の有機無機複合体(バイオミネラル)に倣う、温和な条件を用いた高分子/無機結晶複合体の構築が次世代環境低負荷材料のために求められている。本研究では濃厚高分子ブラシをテンプレートに用いた有機無機複合材料の開発と、結晶成長に与える影響を調べた。感温性高分子ブラシを用いたところ、薄膜状の複合体が得られ、また、ナノファイバ状炭酸カルシウムが配向を揃えて成長する事を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Macromolecular Templating for the Formation of Inorganic-Organic Hybrid Structures Takashi Kato (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Sakamoto, Tatsuya Nishimura
  • 雑誌名: MRS Bulletin 35 ページ: 127-132
  • 査読あり
• [雑誌論文] CaCO3/chitin-whisker hybrids: formation of CaCO3 crystals in chitin-based liquid-crystalline suspension (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuya Yamamoto, Tatsuya Nishimura, Tsuguyuki Saito, Takashi Kato
  • 雑誌名: Polym. J. 41 ページ: 522
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-Dimensinal Relief Structures of CaCO3 Crystal Assemblies Formed by Spontaneous Two-Step Crystal Growth on a Polymer Thin Film (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Sakamoto, Akira Oichi, Yuya Oaki, Tatsuya Nishimura, Ayae Sugawara, Takashi Kato
  • 雑誌名: Cryst. Growth Des. 9 ページ: 622
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calcium Carbonate/Polymer Thin-Film Hybrids: Induction of the Formation of Patterned Aragonite Crystals by Thermal Treatment of a Polymer Matrix (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Sakamoto, Akira Oichi, Tatsuya Nishimura, Ayae Sugawara, Takashi Kato
  • 雑誌名: Polym. J. 41 ページ: 522
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanosegregated Amorphous Composites of Calcium Carbonate and an Organic Polymer (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuya Oaki, Satoshi Kajiyama, Tatsuya Nishimura, Hiroaki Imai, Takashi Kato
  • 雑誌名: Adv. Mater. 20 ページ: 3633
  • 査読あり
• [雑誌論文] Macroscopically Ordered Polymer/CaCO3 Hybrids Prepared by Using a Liquid-Crystalline Template (2008)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Nishimura, Takahiro Ito, Yuya Yamamoto, Masafumi Yoshio, Takashi Kato
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 47 ページ: 2800
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Peptides on CaCO3 Crystallization: Mineralization Properties of an Acidic Peptide Isolated from Exoskeleton of a Crayfish and Its Derivatives (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuya Yamamoto, Tatsuya Nishimura, Ayae Sugawara, Hirotaka Inoue, Hiromichi Nagasawa, Takashi Kato
  • 雑誌名: Cryst. Growth Des. 8 ページ: 4062
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization of unidirectionally oriented fibrous calcium carbonate on thermo-responsive polymer brush matrices Surjith Kumar
  • 著者名/発表者名: Takahiro Ito, Yuki Yanagihara, Yuya Oaki, Tatsuya Nishimura, Takashi Kato
  • 雑誌名: CrystEngComm
  • URL: DOI: 10.1039/b923049a
  • 査読あり
• [学会発表] 構造制御された有機高分子をテンプレートに用いる有機/無機複合体の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西村達也
  • 学会等名: 日本化学会春季年会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] バイオミネラル形成過程に倣う配向性薄膜状有機/無機複合体の構築とモルホロジー制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 豊田健、西村達也、加藤隆史, 他2名
  • 学会等名: 化学会春季年会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] 有機高分子を用いるヒドロキシアパタイト薄膜の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西村達也、加藤隆史, 他2名
  • 学会等名: ポリマー材料フォーラム
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2009-11-27
• [学会発表] 液晶性高分子をテンプレートに用いた配向性薄膜状有機/無機複合体の構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 豊田健、西村達也、加藤隆史, 他2名
  • 学会等名: 日本化学会第3回関東支部大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] 高分子液晶をテンプレートに用いる有機/無機複合体の配向制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西村達也、伊藤隆広、加藤隆史, 他3名
  • 学会等名: 第12回(2008年)液晶化学研究会シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-06-06
• [学会発表] 液晶性高分子をテンプレートに用いた配向性薄膜状有機/無機複合体の構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 豊田健、西村達也、加藤隆史, 他2名
  • 学会等名: 第13回液晶化学研究会シンポジウム
  • 発表場所: 東工大すずかけキャンパス
  • 年月日: 2009-05-12
• [学会発表] 有機/無機複合体における有機高分子の設計と構造制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村達也, 他3名
  • 学会等名: 第57回(2008年)高分子討論会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] 配向キチン誘導体を用いる無機結晶の結晶成長制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村達也、伊藤隆広、加藤隆史, 他3名
  • 学会等名: 第57回(2008年)高分子学会年次大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-05-30
• [学会発表] バイオミネラリゼーションに倣う有機/無機複合体の合成と構造制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 西村達也、伊藤隆広、加藤隆史, 他3名
  • 学会等名: 第56回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2007-09-20
• [学会発表] Macroscopically Ordered Polymer/CaCO3 Hybrids Prepared by using a Liquid-Crystalline Template (2007)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Nishimura, Takahiro Ito, Yuya Yamamoto, Masafumi Yoshio, Takashi Kato
  • 学会等名: Gordon Research Conferences Polymers (East)
  • 発表場所: Mount Holyoke, USA
  • 年月日: 2007-06-21
• [図書] バイオミネラリゼーションにならう無機/有機ハイブリッド薄膜の構築 (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤隆史, 西村達也, 坂本健
  • 総ページ数: 145
  • 出版者: 日本結晶成長学会誌
• [図書] バイオミネラリゼーションとそれに倣う新機能材料の創製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 西村達也, 山本祐也, 井上宏隆, 長澤寛道, 加藤隆史
  • 総ページ数: 110
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] バイオミネラリゼーションとそれに倣う新機能材料の創製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 坂本健, 西村達也, 加藤隆史
  • 総ページ数: 101
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考]
  • URL: http://kato.t.u-tokyo.ac.jp
• [産業財産権] 複合材料、機能材料、複合材料の製造方法、及び、複合材料薄膜の製造方法 (2010)
  • 発明者名: 加藤隆史、齊藤継之、緒明佑哉、西村達也
  • 権利者名: 加藤隆史、齊藤継之、緒明佑哉、西村達也
  • 産業財産権番号: 国際特許・WO2010/018808 A1
  • 出願年月日: 2010-02-18
• [産業財産権] 複合材料、機能材料、複合材料の製造方法及び複合材料薄膜の製造方法 (2007)
  • 発明者名: 加藤隆史、緒明佑哉、西村達也、梶山智司、今井宏明
  • 権利者名: 加藤隆史、緒明佑哉、西村達也、梶山智司、今井宏明
  • 公開番号: 特許・特開2009-62445
  • 出願年月日: 2007-09-05