• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2014 Fiscal Year Annual Research Report

生分解性を有する新規カチオン性アイオノマーの開発

Research Project

Project/Area Number 24550136
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

中山 祐正  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20273576)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 白浜 博幸  広島大学, 産学・地域連携センター, 准教授 (60127660)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsポリ乳酸 / アイオノマー / ポリ(エステル-ウレタン) / 生分解性高分子 / ポリ(ε-カプロラクトン)
Outline of Annual Research Achievements

これまでに我々は、主鎖に沿ってほぼ等間隔に三級アミン基を有するポリ(L-乳酸-ウレタン) (PLLAU)を合成し、これをヨードメタンで処理することにより等間隔に四級アンモニウム基を有するカチオン性アイオノマー(PLLAU-MeI)を調製し、イオン基の導入によりポリマー弾性率が大きく向上することを見出してしている。また、三級アミン基を四級アンモニウム基に変換することにより、親水性が向上する一方、生分解性は低下することが確認されている。
平成26年度は、本手法のPLLA以外のポリマーへの応用を実証することを目的として、代表的な生分解性ポリマーであるポリ(ε-カプロラクトン) (PCL)をベースとするアミノ基含有ポリ(エステル-ウレタン) (PCLU)を同様に調製し、アミノ基の四級アンモニウム化によってカチオン性アイオノマーへと誘導し、それらの性質について検討した。その結果、PCLUの場合はイオン化によって弾性率は大きく変化しなかったが、破断伸度が向上した。また、PLLAUの場合と同様に、イオン化によって生分解性が低下する傾向が見られた。
また、PLLAベースのアニオン性アイオノマーの調製とその性質について検討した。2,2-ジメチロールプロピオン酸を開始剤としてL-ラクチドを重合し、ヘキサメチレンジイソシアナートで鎖拡張することにより、ほぼ等間隔にカルボキシ基を導入したポリ(エステル-ウレタン)を調製した。これをアルカリ金属やアルカリ土類金属の酢酸塩や水酸化物で処理することにより、PLLAベースのアニオン性アイオノマーとした。カルボキシ基導入量の低いサンプル(1.2 mol%)は比較的高い弾性率を示すのに対して、カルボキシ基導入量の高い(2.5mol%)サンプルは低い弾性率と高い破断伸度を示す傾向が見られた。

  • Research Products

    (28 results)

All 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (23 results) (of which Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Synthesis of Biodegradable Thermoplastic Elastomers from ε-Caprolactone and Lactide2015

    • Author(s)
      Yuushou Nakayama, Kazuki Aihara, Hitomi Yamanishi, Hiroshi Fukuoka, Ryo Tanaka, Zhengguo Cai, Takeshi Shiono
    • Journal Title

      J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem.

      Volume: 53 Pages: 489-495

    • DOI

      10.1002/pola.27463

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis of Aliphatic Polyesters via Ring-Opening Polymerization of Macrocyclic Oligoesters2015

    • Author(s)
      Yuushou Nakayama, Keisuke Sakaguchi, Ryo Tanaka, Zhengguo Cai, Takeshi Shiono
    • Journal Title

      Macromol. Symp.

      Volume: 350 Pages: 7-13

    • DOI

      10.1002/masy.201400019

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis and Properties of Poly(epsilon-carprolactone)-based Poly(ester-urethane)s Having Quaternary Ammonium Groups2014

    • Author(s)
      Yuushou Nakayama, Naoki Matsubara, Ryo Tanaka, Zhengguo Cai, Takeshi Shiono, Hiroyuki Shirahama, Chikara Tsutsumi
    • Journal Title

      J. Jpn. Inst. Energy

      Volume: 93 Pages: 916-920

    • DOI

      http://doi.org/10.3775/jie.93.916

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis and Properties of Polylactide-based Poly(ester-urethane)s with Ionic Groups2014

    • Author(s)
      Yuushou Nakayama, Toshitaka Ohmori, Ryo Tanaka, Takeshi Shiono, Hiroyuki Shirahama
    • Journal Title

      J. Jpn. Inst. Energy

      Volume: 93 Pages: 921-925

    • DOI

      http://doi.org/10.3775/jie.93.921

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 嵩高いルイスペアを触媒とする環状エステルとアルコールの選択的開環付加反応2015

    • Author(s)
      山口賢太郎, 田中 亮, 中山祐正, 塩野 毅
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日大船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-26
  • [Presentation] 生分解性を有する熱可塑性エラストマーの合成2015

    • Author(s)
      中山祐正
    • Organizer
      第44回TPE技術研究会
    • Place of Presentation
      ちよだプラットフォームスクウェア
    • Year and Date
      2015-03-12 – 2015-03-12
    • Invited
  • [Presentation] 生分解性熱可塑性エラストマーの設計と合成2015

    • Author(s)
      中山祐正
    • Organizer
      平成26年度高分子懇話会(岡山地区)
    • Place of Presentation
      岡山大学工学部
    • Year and Date
      2015-01-15 – 2015-01-15
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis and properties of poly(L-lactide-co-beta-propiolactone)2014

    • Author(s)
      Yuushou Nakayama, Kazuki Aihara, Ryo Tanaka, Zhengguo Cai, Takeshi Shiono, Chikara Tsutsumi
    • Organizer
      The 3rd Joint Conference on Renewable Energy and Nanotechnology (JCREN 2014)
    • Place of Presentation
      Mahidol University, Kanchanaburi Campus (タイ)
    • Year and Date
      2014-12-22 – 2014-12-22
  • [Presentation] Effect of Ionization on the Propeties of Poly(lactide-urethane)2014

    • Author(s)
      Toshitaka Ohmori, Ryo Tanaka, Yuushou Nakayama, Takeshi Shiono, and Hiroyuki Shirahama
    • Organizer
      The 3rd Joint Conference on Renewable Energy and Nanotechnology (JCREN 2014)
    • Place of Presentation
      Mahidol University, Kanchanaburi Campus (タイ)
    • Year and Date
      2014-12-22 – 2014-12-22
  • [Presentation] Modification of poly(lactic acid) by addition of biodegradable thermoplastic elastomer2014

    • Author(s)
      Hitomi Yamanishi, Ryo Tanaka, Yuushou Nakayama, Takeshi Shiono, Hiroyuki Shirahama
    • Organizer
      The 3rd Joint Conference on Renewable Energy and Nanotechnology (JCREN 2014)
    • Place of Presentation
      Mahidol University, Kanchanaburi Campus (タイ)
    • Year and Date
      2014-12-22 – 2014-12-22
  • [Presentation] Ring-Opening Addition Reaction of Lactide and Alcohol by Using Bulky Lewis Pairs2014

    • Author(s)
      Kentaro Yamaguchi, Ryo Tanaka, Yuushou Nakayama, Takeshi Shiono
    • Organizer
      The 3rd Joint Conference on Renewable Energy and Nanotechnology (JCREN 2014)
    • Place of Presentation
      Mahidol University, Kanchanaburi Campus (タイ)
    • Year and Date
      2014-12-22 – 2014-12-22
  • [Presentation] Biodegradable Thermoplastic Elastomers Synthesized from ε-Caprolactone and Lactide2014

    • Author(s)
      Yuushou Nakayama, Kazuki Aihara, Ryo Tanaka, Zhengguo Cai, Takeshi Shiono
    • Organizer
      The 10th SPSJ International Polymer Conference(IPC 2014)
    • Place of Presentation
      International Congress Center EPOCAL TSUKUBA
    • Year and Date
      2014-12-05 – 2014-12-05
  • [Presentation] ラクチドとε-カプロラクトンからなるステレオブロック共重合体の合成とその性質2014

    • Author(s)
      中山 祐正, 宇野 智仁, 田中 亮, 蔡 正国, 塩野 毅, 白浜 博幸
    • Organizer
      第2回日本化学会中国四国支部大会
    • Place of Presentation
      山口大学吉田キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-08 – 2014-11-08
  • [Presentation] 嵩高いルイスペアを用いた環状エステルとアルコールの開環付加反応2014

    • Author(s)
      山口 賢太郎, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • Organizer
      第29回中国四国地区高分子若手研究会
    • Place of Presentation
      サンポートホール高松
    • Year and Date
      2014-10-31 – 2014-10-31
  • [Presentation] 生分解性熱可塑性エラストマーの添加によるポリ乳酸の性質改善2014

    • Author(s)
      山西 眸, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅, 白浜 博幸
    • Organizer
      第29回中国四国地区高分子若手研究会
    • Place of Presentation
      サンポートホール高松
    • Year and Date
      2014-10-30 – 2014-10-30
  • [Presentation] 嵩高いルイスペアによる環状エステルとアルコールの開環付加反応2014

    • Author(s)
      山口 賢太郎, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • Organizer
      第4回CSJ化学フェスタ
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2014-10-14 – 2014-10-14
  • [Presentation] かさ高いルイスペアによるラクチドの制御された開環重合2014

    • Author(s)
      中山 祐正, 小坂 俊介, 田中 亮, 塩野 毅
    • Organizer
      第114回触媒討論会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2014-09-27 – 2014-09-27
  • [Presentation] イオン基の導入が与えるポリ(乳酸-ウレタン)の性質への影響2014

    • Author(s)
      大森 俊昂, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅, 白浜 博幸
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-24
  • [Presentation] かさ高いルイスペアを用いたラクチドの開環重合とアルコールとの付加反応2014

    • Author(s)
      中山 祐正, 小坂 俊介, 山口 賢太郎, 田中 亮, 塩野 毅
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-24
  • [Presentation] 生分解性熱可塑性エラストマーの添加によるポリ乳酸の改質2014

    • Author(s)
      山西 眸, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅, 白浜 博幸
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-24
  • [Presentation] ステレオブロックポリ(ラクチド-r-ε-カプロラクトン)の合成とその性質2014

    • Author(s)
      中山 祐正, 宇野 智仁, 田中 亮, 塩野 毅, 白浜 博幸
    • Organizer
      第3回高分子学会グリーンケミストリー研究会シンポジウム
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部駿河台校舎
    • Year and Date
      2014-08-08 – 2014-08-08
  • [Presentation] 生分解性熱可塑性エラストマーの添加によるポリ乳酸の改質2014

    • Author(s)
      山西 眸, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅, 白浜 博幸
    • Organizer
      第3回高分子学会グリーンケミストリー研究会シンポジウム
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部駿河台校舎
    • Year and Date
      2014-08-08 – 2014-08-08
  • [Presentation] ポリ乳酸ベースのアニオン性アイオノマーの調製とその性質2014

    • Author(s)
      大森 俊昂, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅, 白浜 博幸
    • Organizer
      第3回高分子学会グリーンケミストリー研究会シンポジウム
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部駿河台校舎
    • Year and Date
      2014-08-08 – 2014-08-08
  • [Presentation] ポリ(乳酸-ウレタン)の性質に対するイオン基の影響2014

    • Author(s)
      大森 俊昴, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅, 白浜 博幸
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-28
  • [Presentation] 第63回高分子学会年次大会2014

    • Author(s)
      山西 眸, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅, 白浜 博幸
    • Organizer
      生分解性熱可塑性エラストマーを用いたポリ乳酸の改質
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-28
  • [Presentation] かさ高いルイスペアによる環状エステルの開環反応2014

    • Author(s)
      中山 祐正
    • Organizer
      有機合成化学協会中国四国支部第70回パネル討論会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2014-05-17 – 2014-05-17
    • Invited
  • [Presentation] 生分解性を備えた熱可塑性エラストマーの設計と合成2014

    • Author(s)
      中山 祐正
    • Organizer
      粘着研究会第138回例会
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      2014-05-09 – 2014-05-09
    • Invited
  • [Book] Encyclopedia of Polymeric Nanomaterials2014

    • Author(s)
      Yuushou Nakayama, Takeshi Shiono
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2016-06-01  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi