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2014 年度 実施状況報告書

エレクトロスピニング法を利用するメカノクロミック不織布の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26620175
研究機関東京工業大学

研究代表者

大塚 英幸  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (00293051)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードナノファイバー / 高分子機能材料 / 反応性高分子 / エレクトロスピニング / メカノクロミズム
研究実績の概要

平成26年度は、メカノクロミック高分子の合成から研究に着手した。ジアリールビベンゾフラノン(DABBF)のジオール誘導体(DABBF-diol)を、報告済の合成手法に準じて合成を行った。その後、DABBF-diolを出発原料として用い、主鎖中にDABBF骨格を有するいくつかの高分子を合成した。核磁気共鳴(NMR)スペクトル、赤外分光(IR)測定、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)測定等により、目的高分子の生成を確認した。また、高分子合成の手法を駆使することで、結晶性ポリマーおよびアモルファスポリマーを得ることにも成功した。得られた高分子のサンプルは、概ね十分な溶解性を有しており、エレクトロスピニング法に適したポリマー高濃度溶液を調製できることが明らかとなった。
上記の合成と並行して、ナノファイバー紡糸装置(エレクトロスピニング装置)を用いて、ナノファイバー不織布の調製条件の検討を開始した。エレクトロスピニング装置は、他研究室のものを使用することができたため、購入することなく使用することができた。ポリマー溶液を調製するための溶媒としては、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)などを用いた。その結果、目視および走査型電子顕微鏡(SEM)を用いてナノファイバーの生成を確認した。SEM観察の際には、ナノファイバー以外の構造体生成の確認、ナノファイバーの直径計測、ファイバー直径の分散性の評価なども併せて行った。得られたナノファイバーフィルムの力学物性評価を行った結果、通常のポリマーフィルムとは異なる力学物性を示すことが明らかとなった。

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

当初の目的のうち、初年度の計画であげていた項目はほぼ完了し、期待通りの成果があがったため。

今後の研究の推進方策

今後も引き続き当初計画どおり、2年度目の研究計画を推進する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Mechanophores with a Reversible Radical System and Freezing-Induced Mechanochemistry in Polymer Solutions and Gels2015

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Imato, Atsushi Irie, Takahiro Kosuge, Tomoyuki Ohishi, Masamichi Nishihara, Atsushi Takahara, Hideyuki Otsuka
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 54 ページ: 6168-6172

    • DOI

      10.1002/anie.201412413

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Polymer Reactions Based on Dynamic Covalent Chemistry2014

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Otsuka
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
    • 発表場所
      Epochal Tsukuba, Ibaraki, Japan
    • 年月日
      2014-12-02 – 2014-12-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamic Covalent Polymers: A New Class of Reactive Polymers Containing Reversibly Cleavable and Exchangeable Covalent Bonds2014

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Otsuka
    • 学会等名
      2014 Japan-China Advanced Materials and Nanotechnology Symposium -2014 Tokyo Tech - Tsinghua Univ. Joint Symposium on Advanced Materials
    • 発表場所
      Hayama, Kanagawa, Japan
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-15
  • [学会発表] Freezing-induced Mechanochromism in polymer gels cross-linked by Diarylbibenzofuranone-based dynamic covalent bonds2014

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Imato, Atsushi Takahara, Hideyuki Otsuka
    • 学会等名
      Joint Symposium of Polymer Networks Group and Research Group on Polymer Gels (PN&G2014)
    • 発表場所
      The University of Tokyo, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-11-10 – 2014-11-14
  • [学会発表] Reorganizable, Self-healing, and Mechanochromic Soft Materials Based on Dynamic Covalent Chemistry2014

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Otsuka
    • 学会等名
      NIMS Conference 2014
    • 発表場所
      Epochal Tsukuba, Ibaraki, Japan
    • 年月日
      2014-06-30 – 2014-07-03
    • 招待講演
  • [備考] 東京工業大学 大学院理工学研究科 大塚研究室ホームページ

    • URL

      http://www.op.titech.ac.jp/polymer/lab/otsuka/index.html

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公開日: 2016-05-27  

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