イオン液体と高分子のハイブリッド化による新規機能材料の創製

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20350104
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 渡邉 正義 横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (60158657)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: イオン液体 / イオンゲル / ブロック共重合体 / スマートマテリアル / 自己集合 / UCST / LCST / 光制御

研究概要

プラスとマイナスのイオンのみからなるにも係わらず室温で液体状態のイオン液体が注目を集めている。本研究ではこのイオン液体と高分子を組み合わせることにより、熱や光、電場などの外部刺激に応答して形状や集合状態を可逆的に変化させる新規機能性材料の創製を意図した。結果として、温度や光のような複数の物理刺激に鋭敏に反応して膨潤収縮するゲル、同じく刺激に応じてイオン液体中で可逆的に自己集合状態を変化させるブロック共重合体、さらに電気的刺激に応じてイオン液体の濡れ性を可逆的に制御可能な疎水性高分子修飾電極を創出した。

研究成果

• [雑誌論文] Structural aspects of the LCST phase behavior of poly(benzyl methacrylate) in room temperature ionic liquid (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Fujii, T. Ueki, K. Niitsuma, T. Matsunaga, M. Watanabe, M. Shibayama
  • 雑誌名: Polymer 52 ページ: 1589-1595
• [雑誌論文] Structural effects of polyethers and ionic liquids in their binary mixtures on lower critical solution temperature liquid-liquid phase separation behavior (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kodama, R. Tsuda, K. Niitsuma, T. Tamura, T. Ueki, H. Kokubo, M. Watanabe
  • 雑誌名: Polym.J. 43(Cover Article) ページ: 242-248
• [雑誌論文] From colloidal stability in ionic liquids to advanced soft materials using unique media (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ueno, M. Watanabe
  • 雑誌名: Langmuir(web published)
• [雑誌論文] Soft glassy colloidal arrays in an ionic liquid : Colloidal glass transition, ionic transport, and structural color in relation to microstructure (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ueno, Y. Sano, A. Inaba, M. Kondoh, M. Watanabe
  • 雑誌名: J.Phys. Chem. B 114(Invited Feature Article) ページ: 13095-13103
• [雑誌論文] Non-humidified intermediate temperature fuel cells using protic ionic liquids (2010)
  • 著者名/発表者名: S. -Y. Lee, Ogawa, M. Kanno, H. Nakamoto, T. Yasuda, M. Watanabe
  • 雑誌名: J.Am. Chem. Soc. 132 ページ: 9764-9773
• [雑誌論文] Physicochemical properties of glyme-Li salt complexes as a new family of room temperature ionic liquids (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Tamura, K. Yoshida, T. Hachida, M. Tsuchiya, M. Nakamura, Y. Kazue, N. Tachikawa, K. Dokko, M. Watanabe
  • 雑誌名: Chem. Lett. 39(Editor's Choice Article) ページ: 753-755
• [雑誌論文] Photoisomerization-induced tunable LCST phase separation of azobenzene containing polymers in an ionic liquid (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ueki, A. Yamaguchi, N. Ito, K. Kodama, J. Sakamoto, K. Ueno, H. Kokubo, M. Watanabe
  • 雑誌名: Langmuir 25 ページ: 8845-8848
• [雑誌論文] Thermosensitive self-assembly of diblock copolymers with lower critical micellization temperatures in an ionic liquid (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Tamura, T. Ueki, K. Ueno, K. Kodama, M. Watanabe
  • 雑誌名: Macromolecules 42 ページ: 6239-6244
• [雑誌論文] Soft glassy colloidal array in ionic liquid, which exhibits homogeneous, nonbrilliant, and angle-independent structural colours (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Ueno, A. Inaba, Y. Sano, M. Kondoh, M. Watanabe
  • 雑誌名: Chem. Commun ページ: 3603-3605
• [雑誌論文] A Thermodynamic Study on the Phase Transitions of Poly(benzyl methacrylate) in Ionic Liquids as Solvent (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ueki, A. Ayusawa Arai, K. Kodama, S. Kaino, N. Takata, T. Morita, K. Nishikawa, M. Watanabe
  • 雑誌名: Pure & Appl. Chem 81 ページ: 1829-1841
• [雑誌論文] Lower Critical Solution Temperature Phase Behavior of Linear Polymers in Imidazolium-Based Ionic Liquids : Effects of Structural Modifications (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kodama, H. Nanashima, T. Ueki, H. Kokubo, M. Watanabe
  • 雑誌名: Langmuir 25 ページ: 3820-3824
• [雑誌論文] Doubly Thermo-Sensitive Self-Assembly of Diblock Copolymers in Ionic Liquids (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ueki, M. Watanabe, T. P. Lodge
  • 雑誌名: Macromolecules 42 ページ: 1315-1320
• [雑誌論文] LCST-type liquid-liquid phase separation behavior of poly(ethylene oxide) derivatives in an ionic liquid (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Tsuda, K. Kodama, T. Ueki, H. Kokubo, S. Imabayashi, M. Watanabe
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 4939-4941
• [雑誌論文] Macromolecules in Ionic Liquids : Progress, Challenges and Opportunities (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ueki, M. Watanabe
  • 雑誌名: Macromolecules 41(The Most Cited Article for Last 3 Years) ページ: 3739-3749
• [雑誌論文] Colloidal Stability of Bare and Polymer-grafted Silica Nanoparticles in Ionic Liquids (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Ueno, A. Inaba, M. Kondoh, M. Watanabe
  • 雑誌名: Langmuir 24 ページ: 5253-5259
• [学会発表] New chemistry and materials based on ionic liquids and polymers (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Watanabe
  • 学会等名: 239^<th> ACS National Meeting & Exposition: Polymer Chemistry Div.
  • 発表場所: San Francisco, California, USA. (Invited lecture)
  • 年月日: 2010-03-22
• [図書] 脅威のソフトマテリアル(日本化学会編)(イオン液体を溶媒に用いた高分子ゲル) (2010)
  • 著者名/発表者名: 上木岳士、渡邉正義
  • 総ページ数: 124-130
  • 出版者: 化学同人
• [図書] ゲル・イノベーション(高分子学会編)(高分子とイオン液体からなる溶液およびゲルの性質) (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡邉正義
  • 総ページ数: 81-118
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://mwatalab.xsrv.jp/
• [産業財産権] アミジニウム塩及びそれを用いた帯電防止剤 (2011)
  • 発明者名: 渡邉正義,大庭成弘
  • 権利者名: 横浜国立大学、広栄化学
  • 産業財産権番号: 特許権,特願2011-002312
  • 出願年月日: 2011-01-11