2024/11/07 更新

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アタラシ　ヒロノリ
新　史紀
ATARASHI Hironori
所属
環境生命自然科学学域 助教
職名
助教
外部リンク

学位

  • 博士（工学） （ 2011年3月   九州大学 ）

研究キーワード

  • バイオマス

  • 高性能高分子

研究分野

  • 環境・農学 / 環境材料、リサイクル技術  / バイオマス

  • ナノテク・材料 / 高分子材料  / 高性能高分子

  • ナノテク・材料 / 高分子化学

学歴

  • 九州大学   Department of Engineering   Applied Chemistry

    2008年4月 - 2011年3月

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    国名： 日本国

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  • 九州大学   Department of Engineering   Applied Chemistry

    2006年4月 - 2008年3月

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  • 九州大学   School of Engineering   Applied Chemistry

    2002年4月 - 2006年3月

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経歴

  • 岡山大学   学術研究院環境生命自然科学学域   助教

    2021年4月 - 現在

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  • 岡山大学   大学院環境生命科学研究科   助教

    2016年3月 - 現在

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  • 和歌山大学   システム工学部   助教

    2013年12月 - 2016年2月

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  • 東京工業大学   JST-ERATO彌田超集積材料プロジェクト   特任助教

    2013年4月 - 2013年11月

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  • 東京工業大学   JST-ERATO彌田超集積材料プロジェクト   産学官連携研究員

    2011年6月 - 2013年3月

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  • 九州大学   大学院工学研究院   学術研究員

    2011年4月 - 2011年6月

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  • 独立行政法人日本学術振興会   特別研究員（DC2）

    2009年4月 - 2011年3月

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所属学協会

  • 公益社団法人 日本化学会

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  • 一般社団法人 繊維学会

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  • 公益財団法人 高分子学会

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委員歴

  • 高分子学会中国四国支部   若手研究会運営委員  

    2020年11月 - 現在   

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論文

  • Effect of the blend ratio of cyclic and linear polyethylene blends on isothermal crystallization in the quiescent state

    Keiko Kobayashi, Hironori Atarashi, Shinichi Yamazaki, Kunio Kimura

    Polymer Journal   2023年8月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    The role of entanglements that form between cyclic and linear polymers in crystallization is of particular interest, but it is not fully understood. We investigated the crystallization behaviors of blends of cyclic polyethylene (C-PE) and linear polyethylene (L-PE) in a quiescent state to elucidate the role of this novel entanglement in crystallization. The samples were prepared by mixing the prepared C-PE and L-PE specimens at L-PE weight fraction (ΦL-PE) values of 0–100 wt%, with the weight average molecular weights of C-PE and L-PE being 175 × 103 and 154 × 103, respectively. The isothermal crystallization behaviors were analyzed through polarizing optical microscopy (POM) and differential scanning calorimetry (DSC). The morphology observed through POM was similar to that of ΦL-PE. From the time evolution of the heat flow measured via DSC, we obtained the half-crystallization time (t1/2) values as functions of ΦL-PE at different degrees of supercooling (ΔT). The 1/t1/2 values of the C-PE and L-PE homopolymers were approximately the same at ΔT = 25.5 and 26.5 K. At a larger ΔT value, the 1/t1/2 value of C-PE was significantly larger than that of L-PE. In contrast, 1/t1/2 reached a minimum value at ΦL-PE = 30–40 wt%, irrespective of ΔT. As the entanglement density increased with increasing ΦL-PE, the crystallization rate was expected to decrease monotonically. By considering the experimental relationship between 1/t1/2 and ΦL-PE, we speculated that the suppression of crystallization in the blended system was caused by a novel entanglement formed by the penetration of the L-PE chain into the C-PE chain.

    DOI： 10.1038/s41428-023-00833-1

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    その他リンク： https://www.nature.com/articles/s41428-023-00833-1

  • Influence of Preparation Conditions on Porosity of Aromatic Polyamide Hollow Spheres

    Hirofumi Nakayama, Naoto Kibayashi, Hironori Atarashi, Shinichi Yamazaki, Kunio Kimura

    Journal of Fiber Science and Technology   79 ( 8 )   185 - 191   2023年8月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Society of Fiber Science and Technology Japan  

    DOI： 10.2115/fiberst.2023-0017

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  • Morphology and growth rate of spherulite of cyclic poly(epsilon-caprolactone) having a triazole group at the closing point

    Atsushi Shinya, Ryogo Ono, Hironori Atarashi, Shinichi Yamazaki, Kunio Kimura

    POLYMER   202   2020年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ELSEVIER SCI LTD  

    To clarify the effect of triazole (TR) group at the closing point within the cyclic polymer chain on the crystal growth, we studied morphology and the growth rate of spherulite G of cyclic poly(e-caprolactone) with a TR group at the closing point (C-TR-PCL) as a function of the degree of supercooling Delta T using polarizing optical microscopy. We prepared C-TR-PCLs synthesized by the ring-closing reaction from their linear precursors with M-w = 30000 and 50000, and cyclic PCL polymerized by ring expansion reaction (C-PCL) having no TR group with M-w = 26000, and linear PCL with/without a TR group at a chain end (L-TR-PCL-OH and L-PCL) with M-w = 26000 and 36000, where M-w was determined by GPC using linear polystyrene standards.We found that C-TR-PCL and L-TR-PCL-OH show banded spherulites at small Delta T and band-less normal spherulites with maltese cross at large Delta T. Whereas, C-PCL and L-PCL only showed band-less normal spherulites at any Delta T. This speculates that steric hindrance of TR group near the surface of crystals will become significant at small Delta T. G obeyed the equation, G = G(0)exp(-B/T Delta T), for all the samples. B of C-PCL and L-PCL is constant irrespective of T Delta T, however, that of C-TR-PCL and L-TR-PCL-OH showed two values depending on T Delta T. At the region of lower B, i.e., small Delta T, the banded spherulites could be observed. The change of B corresponds to the morphological change of the spherulites. Since the size of the crystalline region closely related to lamellar thickness becomes large at small Delta T, TR groups excluded from the crystals become to assemble near the surface of the crystals. This is the reason why B becomes low at small Delta T. In C-TR-PCL with higher M-w and L-TR-PCL-OH, the decrease of B with decreasing Delta T becomes small compared to that of C-TR-PCL with lower M-w due to relatively small effect of TR group.

    DOI： 10.1016/j.polymer.2020.122660

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  • Molecular weight dependence of the growth rate of spherulite of cyclic poly (epsilon-caprolactone) polymerized by ring expansion reaction

    Ryogo Ono, Hironori Atarashi, Shinichi Yamazaki, Kunio Kimura

    POLYMER   194   2020年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ELSEVIER SCI LTD  

    To elucidate the molecular weight (M-w) dependence of the growth rate of spherulite (G) of cyclic polymers polymerized by the ring expansion reaction, we studied the G of cyclic poly(epsilon-caprolactone) (C-PCL) growing from the melt as a function of the crystallization temperature (T-c) and degree of supercooling (Delta T) using polarizing optical microscopy. We prepared C-PCLs comprising an exclusively repeating unit, excluding other structural units with M-w = 17000, 33000, 41000, 74000 and 85000 and linear PCLs (L-PCL) with M-w = 16000, 35000 and 60000, where M-w was determined by GPC using linear polystyrene standards.G obeyed the equation, G = G(0)exp(-B/T Delta T), for all the samples. The activation energies of secondary nucleation (B) of C-PCL were almost identical except for the C-PCL with the lowest M-w. Since B is proportional to the end surface free energy of the secondary nucleus, it implies that the regularity of the folding surface of C-PCL with high M-w is independent of M-w.Compared to C-PCL and L-PCL having almost the same M-w, G of L-PCL is higher than that of C-PCL at the same T Delta T. This suggests that G of C-PCL and L-PCL is not solely controlled by the entanglement because the entanglement of C-PCL is lower than that of L-PCL. We found the following associations: G(0)alpha M-w(-1.2) for C-PCL and G(0)alpha M-w(-0.67) for L-PCL. The difference in the power of the G(0) dependence on M-w reflects the difficulty of performing sliding diffusion in the secondary nucleus. This strongly supports the hypothesis that the absorption behavior of C-PCL chains in the secondary nucleus on the growth front is significantly different from that of L-PCL.

    DOI： 10.1016/j.polymer.2020.122403

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  • Microspheres with dimple morphology of poly(p-oxyferuloyl) prepared by reaction-induced phase separation

    Hironori Atarashi, Masahaya Sugimoto, Shinichi Yamazaki, Kunio Kimura

    Fiber Society 2018 Spring Conference: Fibers and Textiles for Value Creation in Connected Industries   2018年

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    掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • High-space resolution imaging plate analysis of extreme ultraviolet (EUV) light from tin laser-produced plasmas 国際誌

    Christopher S. A. Musgrave, Takehiro Murakami, Teruyuki Ugomori, Kensuke Yoshida, Shinsuke Fujioka, Hiroaki Nishimura, Hironori Atarashi, Tomokazu Iyoda, Keiji Nagai

    REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS   88 ( 3 )   033506 - 033506   2017年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：AMER INST PHYSICS  

    With the advent of high volume manufacturing capabilities by extreme ultraviolet lithography, constant improvements in light source design and cost-efficiency are required. Currently, light intensity and conversion efficiency (CE) measurments are obtained by charged couple devices, faraday cups etc, but also phoshpor imaging plates (IPs) (BaFBr: Eu). IPs are sensitive to light and high-energy species, which is ideal for studying extreme ultraviolet (EUV) light from laser produced plasmas (LPPs). In this work, we used IPs to observe a large angular distribution (10 degrees-90 degrees). We ablated a tin target by high-energy lasers (1064 nm Nd:YAG, 10(10) and 10(11) W/cm(2)) to generate the EUV light. The europium ions in the IP were trapped in a higher energy state from exposure to EUV light and high-energy species. The light intensity was angular dependent; therefore excitation of the IP depends on the angle, and so highly informative about the LPP. We obtained high-space resolution (345 mu m, 0.2 degrees) angular distribution and grazing spectrometer (5-20 nm grate) data simultaneously at different target to IP distances (103 mm and 200 mm). Two laser systems and IP types (BAS-TR and BAS-SR) were also compared. The cosine fitting values from the IP data were used to calculate the CE to be 1.6% (SD +/- 0.2) at 13.5 nm 2% bandwidth. Finally, a practical assessment of IPs and a damage issue are disclosed. (C) 2017 Author(s).

    DOI： 10.1063/1.4978526

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  • Size control of aromatic polyamide hollow spheres prepared by reaction-induced phase separation

    Hirofumi Nakayama, Naoto Adachi, Hironori Atarashi, Tetsuya Uchida, Shinichi Yamazaki, Kunio Kimura

    POLYMER   111   239 - 243   2017年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ELSEVIER SCI LTD  

    Size control of the poly (1,4-phenylene-5-hydroxyisophthalamide) hollow spheres was examined by tuning the polymerization condition, focusing on concentration, temperature and solvent. Higher concentration lowered the diameter owing to the higher degree of super-saturation for nucleation. Temperature drop during the polymerization just before the nucleation was so effective to make the diameter smaller. Moreover, the diameter was susceptive to the solubility of oligomers in the solvent, and higher content of liquid paraffin in the aromatic solvent lowered the solubility, resulting in the decrease in the diameter. Based on these results, the combination of the temperature drop and the solvent effect was the most desirable to prepare the smallest hollow spheres, and the diameter of hollow spheres could be controlled from 4.4 to 0.7 mu m. (C) 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI： 10.1016/j.polymer.2017.01.060

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  • Difference in Protein Adsorption Onto Polymer Films With or Without Thermal Annealing 国際誌

    Takaaki Date, Yuko Ueda, Hironori Atarashi, Toshiki Sawada, Hideyo Matsuzawa, Keiji Tanaka, Takeshi Serizawa

    JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY   14 ( 4 )   3106 - 3111   2014年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：AMER SCIENTIFIC PUBLISHERS  

    Protein adsorptions onto non-annealed (NA) and thermally annealed (TA) polyetherimide films were examined by surface plasmon resonance measurements. Proteins adsorbed onto the NA films with smaller adsorption constants in comparison with the TA films. Neutron reflectivity measurements of the two films suggested that the outermost region of the NA films swelled with larger amounts of water molecules than the TA films. It is plausible that the aforementioned difference in the protein adsorption properties is derived from the difference in the interfacial aggregation structures of the two films.

    DOI： 10.1166/jnn.2014.8580

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  • Uptake of water in as-spun poly(methyl methacrylate) thin films

    Hironori Atarashi, Tomoyasu Hirai, Koichiro Hori, Masahiro Hino, Hiroshi Morita, Takeshi Serizawa, Keiji Tanaka

    RSC ADVANCES   3 ( 11 )   3516 - 3519   2013年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ROYAL SOC CHEMISTRY  

    The extent of water sorption in a thin film of a typical glassy polymer, poly(methyl methacrylate) (PMMA), was studied by neutron reflectivity. Interestingly, the as-spun film could uptake water to 16.3 vol%, much more than the reported value of a few vol% for bulk PMMA. This can be explained in terms of the heterogeneous density distribution in the film.

    DOI： 10.1039/c3ra23066j

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  • Dynamics of Water-Induced Surface Reorganization in Poly(methyl methacrylate) Films

    Ayanobu Horinouchi, Hironori Atarashi, Yoshihisa Fujii, Keiji Tanaka

    MACROMOLECULES   45 ( 11 )   4638 - 4642   2012年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

    At the outermost surface, aggregation states of polymers generally tend to alter to their most stable ones in response to their surrounding environment. We here apply a time-resolved contact angle measurement to study the rate of the surface reorganization of poly(methyl methacrylate) (PMMA) in water. By doing these measurements at various temperatures, it is possible to determine the apparent activation energy of the surface dynamics based on the relation of the surface relaxation time and temperature. Also, the sum-frequency generation spectroscopy revealed that the surface reorganization involves the conformational changes in the main chain part as well as the side chains. Hence, the dynamics observed here may reflect the segmental motion at the outermost region of the PMMA film, in which water plays as a plasticizer.

    DOI： 10.1021/ma3002559

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  • Density Distributions of Poly (methyl methacrylate) Thin Films in Non-Solvents

    Hironori Atarashi, Yoshihisa Fujii, Dai Yamazaki, Masahiro Hino, Hiroshi Morita, Keiji Tanaka

    KOBUNSHI RONBUNSHU   68 ( 9 )   608 - 615   2011年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：SOC POLYMER SCIENCE JAPAN  

    Recently, polymeric materials have been widely used in applications such as medical materials. In these applications, the surface comes into contact with a different phase. Thus, their interfaces should be studied, both their structures as well as their dynamics. The density profiles of a perdeuterated poly (methyl methacrylate) (dPMMA) film in water, hexane, methanol, ethanol, 1-propanol, and 1-butanol were examined along the direction normal to the interface by neutron reflectivity (NR). Although these liquids are typical non-solvents for dPMMA, the liquid/polymer interfaces were diffuse in comparison with the air/polymer interface probably due to the partial dissolution of polymer segments at the outermost region of the film. Interestingly, in water, an anomalous swollen layer was formed beneath the diffused interface. On the other hand, such a swollen layer was not observed for the dPMMA films in alcohols. This is simply because alcohol molecules deeply penetrated into the films. The amounts of the alcohols penetrated are related to the interaction parameter. The fractional amount of nonsolvents at the substrate interface was higher than that in the internal region of the film.

    DOI： 10.1295/koron.68.608

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  • Swelling Structure of Thin Poly(methyl methacrylate) Films in Various Alkyl Length Alcohols

    Hironori Atarashi, Hiroshi Morita, Dai Yamazaki, Masahiro Hino, Toshihiko Nagamura, Keiji Tanaka

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY LETTERS   1 ( 5 )   881 - 885   2010年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

    Thin films of a typical glassy polymer in alcohol nonsolvents were structurally characterized by specular neutron reflectivity (NR) and were found to be discernibly swollen. The extent of penetration by the nonsolvent was determined by the chain length of the alcohol. Treating this situation as one of a macroscopic phase separation, the interaction chi parameters for the polymer and nonsolvents combinations were extracted. This observation leads us to investigate the factors that control the nonsolvent/polymer interface, being an unusual example of a liquid/liquid interface. The fractional amount of nonsolvents at the substrate interface was higher than that in the internal region of the film. This segregation of a component in a phase-separated domain was explained in terms of an entropic factor.

    DOI： 10.1021/jz100041h

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  • Affinity of Polystyrene Films to Hydrogen-Passivated Silicon and Its Relevance to the T-g of the Films

    Yoshihisa Fujii, Zhaohui Yang, Jessica Leach, Hironori Atarashi, Keiji Tanaka, Ophelia K. C. Tsui

    MACROMOLECULES   42 ( 19 )   7418 - 7422   2009年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

    Qualitatively different thickness dependences have been observed in the glass transition temperature, T-g of polystyrene (PS) films supported by hydrogen-passivated silicon (H-Si). It has been suggested that upon annealing at high temperatures in air, the polymer/substrate interface of these films (i.e., PS/Si), though buried underneath the PS layer, might be oxidized, rendering the films a different polymer/ substrate interface (i.e., PS/SiOx-Si), which may account for the different thickness dependences of the T-g observed. In this experiment, we examine if the buried Substrate interface of PS/H-Si films can indeed be oxidized by annealing the films at 150 degrees C in air. Our result shows that a residual film does form on top of the H-Si surface, but it is a bound layer of PS. X-ray photoelectron spectroscopic (XPS) analyses and independence of the residual film oil the initial PS thickness evidence that the H-Si substrate buried underneath a PS film is not oxidized by annealing. We discuss a possible explanation to how the different thickness dependences may be observed in the T-g of these films.

    DOI： 10.1021/ma901851w

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  • Interfacial Width in Polymer Bilayer Films Prepared by Double-Spin-Coating and Flotation Methods 国際誌

    Yoshihisa Fujii, Hironori Atarashi, Masahiro Hino, Toshihiko Nagamura, Keiji Tanaka

    ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES   1 ( 9 )   1856 - 1859   2009年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

    A spin-coating method with the aid of selective solvents has been used to construct m,u. Itilayer struct ures for organic devices under the assumption that the solvents do not invade, a preformed structure. To confirm the assumption, we examined the interfacial width (lambda(i)) of model polymer bilayers, composed of polystyrene and perdeuterated poly(methyl methacrylate), prepared by spin-coating and notation methods. Neutron reflectivity measurements revealed that the lambda(i) value was,larger for the spin-coating method than for the flotation method. These results cast doubt on the validity of the assumption. This knowledge should be kept in mind when this method is applied to construct multilayer structures.

    DOI： 10.1021/am9004336

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  • Glass transition behavior of hyper-branched polystyrenes

    Kei-ichi Akabori, Hironori Atarashi, Masaaki Ozawa, Tetsuo Kondo, Toshihiko Nagamura, Keiji Tanaka

    POLYMER   50 ( 20 )   4868 - 4875   2009年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ELSEVIER SCI LTD  

    Hyper-branched polystyrenes (HBPS) were synthesized. The bulk glass transition temperature (T-g) measured by differential scanning calorimetry (DSC) for two kinds of HBPS with an equivalent M-w, which were fractionated from different lots, were different, being respectively higher and lower than that of the corresponding linear polystyrene (PS). Infrared spectroscopy revealed that the T-g of HBPS increased with an increasing extent of intramolecular cross-linking, or cyclization, in the molecule. The segmental dynamics of HBPS was examined by dynamic mechanical analysis. The relaxation temperature for the segmental motion in HBPS was consistent with the DSC results. The fragility index was always lower for HBPS than for the linear PS, regardless of its primary structure and chain end chemistry. This would indicate that the segmental motion for HBPS is less cooperative than that of the linear PS, probably due to a lack of intermolecular chain entanglements in HBPS. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI： 10.1016/j.polymer.2009.08.029

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  • Entanglement effect on film retention of poly(methyl methacrylate) in methanol

    Yoshihisa Fujii, Hironori Atarashi, Toshihiko Nagamura, Keiji Tanaka

    CHEMISTRY LETTERS   37 ( 3 )   326 - 327   2008年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：CHEMICAL SOC JAPAN  

    Morphology for films of poly(methyl methacrylate) with various molecular weights was observed before and after methanol immersion by using atomic force microscopy so that the effect of chain entanglement on film retention of a polymer in a liquid can be discussed.

    DOI： 10.1246/cl.2008.326

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  • Nonsolvents cause swelling at the interface with poly(methyl methacrylate) films 国際誌

    Keiji Tanaka, Yoshihisa Fujii, Hironori Atarashi, Kei-ichi Akabori, Masahiro Hino, Toshihiko Nagamura

    LANGMUIR   24 ( 1 )   296 - 301   2008年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

    Density profiles of a perdeuterated poly(methyl methacrylate) (dPMMA) film spin-coated on a substrate in water, hexane, and methanol, which are "nonsolvents" for dPMMA, were examined along the direction normal to the interface by specular neutron reflectivity (NR). The interfaces of dPMMA with the liquids were diffuse in comparison with the pristine interface with air; the interfacial width with water was thicker than that with hexane. Interestingly, in water, the dPMMA film was composed of a swollen layer and the interior region, which also contained water, in addition to the diffused layer. The interface of dPMMA with hexane was sharper than that with water. Although there were slight indications of a swollen layer for the dPMMA in hexane, the solvent molecules did not penetrate significantly into the film. On the other hand, in methanol, the whole region of the dPMMA film was strikingly swollen. To conserve mass, the swelling of the film by the nonsolvents is accompanied by an increase in the film thickness. The change in the film thickness estimated by NR was in excellent accord with the results of direct observations using atomic force microscopy (AFM). The modulus of dPMMA in the vicinity of the interfaces with liquids was also examined on the basis of force-distance curves measured by AFM. The modulus decreased closer to the outermost region of the film. The extent to which the modulus decreased in the interfacial region was consistent with the amount of liquid sorbed into the film.

    DOI： 10.1021/la702132t

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  • A novel structural analysis for a cylinder-forming block copolymer thin film using neutron reflectivity aided by transmission electron microtomography

    Ken-ichi Niihara, Ukyo Matsuwaki, Naoya Torikai, Hironori Atarashi, Keiji Tanaka, Hiroshi Jinnai

    MACROMOLECULES   40 ( 19 )   6940 - 6946   2007年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

    Microphase-separated structures of a poly(deuterated styrene-block-2-vinylpyridine) (dPS-b-P2VP) block copolymer in thin films were studied by neutron reflectivity (NR) and transmission electron microtomography (TEMT). The dPS-b-P2VP block copolymer shows a cylindrical morphology in the bulk state. The block copolymer was spun-coated on a Si substrate, which was extensively annealed (170 degrees C for 14 days) before the NR experiments. The annealed thin film showed a featureless NR profile, the reflectivity monotonically decreased with the increasing scattering vector along the depth direction of the thin film, qz. The portion of the dPS-b-P2VP block copolymer thin film used in the NR experiment was examined by TEMT, from which a three-dimensional (3D) morphology of the block copolymer thin film was successfully obtained. The 3D image clearly showed that the microphase-separated structure inside the thin film had a cylindrical morphology with some order along the depth, but almost no in-plane order. In order to analyze the NR profile by a conventional model fitting method, a model structure that exhibits a concentration profile is necessary as an initial "guess". In this study, two different models, i.e., (i) hexagonally packed P2VP cylinders laying parallel to the Si substrate based on the known lattice parameters, and (ii) experimentally obtained TEMT 3D structure, were proposed. The concentration profiles evaluated from these two models were used as the initial guesses in the fitting of the calculated profiles to the experimentally obtained NR profile, R-exp. It was found that the fitting based on the former model failed, while the fitting based on the latter one had an excellent fit to the Rexp, This result demonstrates that the microphase-separated structures that are NOT perfectly periodic nor oriented can still be analyzed by our new technique.

    DOI： 10.1021/ma071334c

    Web of Science

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  • Structural analysis for a poly(methyl methacrylate) ultrathin film in water by neutron reflectivity

    Yoshihisa Fujii, Hironori Atarashi, Kei Ichi Akabori, Masahiro Hino, Keiji Tanaka, Toshihiko Nagamura

    Journal of Physics: Conference Series   83 ( 1 )   2007年6月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Density profiles of a perdeuterated poly(methyl methacrylate) (dPMMA) film spin-coated on a substrate in water (H2O) and deuterated water (D2O) were examined along the direction normal to the interface by specular neutron reflectivity (NR). Although H2O and D2O were typical non-solvents for dPMMA, their interfaces were more diffuse than the air/dPMMA interface due to the swelling caused by the sorption of H 2O and D2O molecules. An isotopic effect on aggregation structure of the dPMMA film in water was also discussed. © 2007 IOP Publishing Ltd.

    DOI： 10.1088/1742-6596/83/1/012023

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  • Graft polymerization initiated by photosensitizer segregated at surface of polymer film upon ultraviolet irradiation

    Hironori Atarashi, Kei-ichi Akabori, Akihiro Tanaka, Masaaki Ozawa, Keiji Tanaka, Toshihiko Nagamura

    CHEMISTRY LETTERS   36 ( 6 )   808 - 809   2007年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：CHEMICAL SOC JAPAN  

    A novel approach to surface modification of polymer films is proposed on the basis of graft polymerization initiated from photosensitizers attached to hyperbranched polymers which are localized at the film surface.

    DOI： 10.1246/cl.2007.808

    Web of Science

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  • Gas sorption into surface of poly(methyl methacrylate) films at atmospheric pressure

    Yoshihisa Fujii, Hironori Atarashi, Norifumi Yamada, Naoya Torikai, Toshihiko Nagamura, Keiji Tanakai Fi

    POLYMER JOURNAL   39 ( 12 )   1290 - 1294   2007年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：NATURE PUBLISHING GROUP  

    Interfacial structure of deuterated poly(methyl methacrylate) (dPMMA) and polystyrene (dPS) films with gases such as carbon dioxide (CO2) and nitrogen (N-2) under a pressure of 0.1 MPa was examined by neutron reflectivity (NR). The interface was analyzed using a model that the density of the outermost region of the films was lower than that of the interior region. The density profile was expressed by a single exponential equation with a decay length (xi). The xi values for the dPMMA films under CO2 and N-2 were larger than that under vacuum at a given temperature, and the extent was more remarkable under CO2 than under N-2. On the other hand, such a gas sorption was not clearly discerned for the dPS films. Finally, the surface relaxation in the dPMMA and dPS films under CO2 and N-2 was discussed on the basis of lateral force measurements.

    DOI： 10.1295/polymj.PJ2007070

    Web of Science

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  • Modification and function of polymer surfaces and interfaces using hyper-branched polymers

    Hironori Atarashi, Keiji Tanaka, Toshihiko Nagamura, Alain Deffieux, Michel Schappacher

    Polymer Preprints, Japan   55 ( 2 )   4288 - 4289   2006年

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    掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    Aggregation structure of (hyperbranched polystyrene/linear polystyrene) blend films was examined by dynamic secondary ion mass spectroscopy (DSMS) and neutron refflectivity (NR). Two types of monodisperse hyperbranched polystyrenes (HB-PS) with longer and shorter branches were synthesized combing cationic and anionic polymerizations. Total molecular mass for the both was fixed to be 1M. Deuterated polystyrene (dPS) with molecular weight of 1M was used as a linear component. DSMS and NR measurements revealed that HB-PS are preferentially segregated at both surface and substrate interface. Interestingly, to what extent HB-PS exists at the surface and interface was dependent on the architecture of HB-PS. This might be explained in terms of number density of chain ends and distorted chain conformation. The above results were in good accordance with a prediction based on simulation using a self-consistent filed theory. Finally, a possibility of HB-PS as a surface or interfacial modifier is discussed.

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書籍等出版物

  • バイオマス材料の開発と応用

    技術情報協会, 中嶋, 元（ 担当： 分担執筆 ,  範囲: 第５章５節 バイオマス原料を用いた芳香族系高分子微粒子の重合）

    技術情報協会  2023年3月  （ ISBN:9784861049408 ）

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    総ページ数：558p   記述言語：日本語

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  • 次世代のポリマー・高分子開発，新しい用途展開と将来展望

    （ 担当： 分担執筆 ,  範囲: 第9章 生分解性高分子，植物由来ポリマーの種類と構造，メカニズム，その応用 第4節 バイオ材料由来の「スーパーエンジニアリングプラスチック」の開発とその可能性）

    株式会社 エヌ・ティー・エス  2019年2月 

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MISC

  • リグニン由来バイオマスを原料とする芳香族高分子の構造制御

    新 史紀

    繊維学会誌   79 ( 12 )   380 - 383   2023年12月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）  

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  • 非溶媒中における（メタ）アクリレート高分子薄膜の分子鎖凝集状態

    松野 寿生, 新 史紀, 藤井 義久, 山﨑 大, 日野 正裕, 森田 裕史, 平田 豊章, 田中 賢, 田中 敬二

    波紋   23 ( 1 )   62 - 65   2013年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本中性子科学会  

    <p>Recently, polymeric materials have been widely used in medical applications. In these cases, the surface is supposed to contact with a different phase. Thus, the polymer interfaces contacted with different phases should be studied, structurally and dynamically. Density profiles of a perdeuterated poly (methyl methacrylate) (dPMMA) film in water, hexane, methanol, ethanol, 1-propanol, and 1-buthanol were examined along the direction normal to the interface by neutron reflectivity (NR). Although these liquids are typical non-solvents for dPMMA, the liquid/polymer interfaces were diffuse in comparison with the air/polymer interface probably due to the partial dissolution of segments at the outermost region of the film. Interestingly, in water, the anomalous swollen layer was formed beneath the diffused interface. On the other hand, such a swollen layer was not observed for the dPMMA films in alcohols. This is simply because alcohol molecules deeply penetrated into the films. The amounts of the alcohols penetrated in the films could be explained in terms of the interaction parameter. The fractional amount of non-solvents at the substrate interface was higher than that in the internal region of the film. Furthermore, aggregation structure of poly (2-methoxyethyl acrylate) film, which has been used as a coating material for biomedical apparatus due to the excellent blood compatibility, was examined in water</p>

    DOI： 10.5611/hamon.23.1_62

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  • 高分子／液体界面

    新 史紀, 藤井 義久, 田中 敬二

    波紋   19 ( 2 )   105 - 108   2009年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本中性子科学会  

    <p>As stated in the previous review by Kawaguchi and Matsushita, neutron reflectometry (NR) enables us to gain direct access to density or composition profile along the direction normal to the surface with an excellent depth resolution being better than 1 nm. We here show our recent results dealing with density profiles of a perdeuterated poly(methyl methacrylate) (dPMMA) film spin-coated on a substrate in water, hexane and methanol, which are typical "non-solvents" for dPMMA. The interfaces of dPMMA with the liquids were diffuse in comparison with the pristine interface with air; the interfacial width with water was thicker than that with hexane. Interestingly, in water, the dPMMA film was composed of a swollen layer and the interior region, which also contained water, in addition to the diffused layer. The interface of dPMMA with hexane was sharper than that with water. Although there were slight indications of a swollen layer for the dPMMA in hexane, the solvent molecules did not penetrate significantly into the film. On the other hand, in methanol, the whole region of the dPMMA film was strikingly swollen. The modulus of dPMMA in the vicinity of the interfaces with liquids was also examined on the basis of force-distance curves measured by atomic force microscopy (AFM). The modulus decreased closer to the outermost region of the film. The extent to which the modulus decreased in the interfacial region was consistent with the amount of liquid sorbed into the film.</p>

    DOI： 10.5611/hamon.19.2_105

    CiNii Article

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講演・口頭発表等

  • 重合相変化を利用したポリ（p -オキシクマロイル-co-p-オキシフェルロイル）異形微粒子の調製

    新 史紀, 井内崇人, 山崎慎一, 木村邦生

    2024年繊維学会秋季研究発表会  2024年11月29日 

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    開催年月日： 2024年11月28日 - 2024年11月29日

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • シクロオクテンのメタセシス重合とカップリング剤とのクリック反応および水素化反応を経由した分岐ポリエチレン合成の試み

    堀江里彩, 新 史紀, 山崎慎一, 木村邦生

    2024年繊維学会秋季研究発表会  2024年11月28日 

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    開催年月日： 2024年11月28日 - 2024年11月29日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • ポリメチルアクリレートをベースとした微粒子フィルムの化学構造解析

    新 史紀, 湊 遥香, 鈴木大介

    2024年日本化学会中国四国支部大会 岡山大会  2024年11月16日 

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    開催年月日： 2024年11月16日 - 2024年11月17日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • ポリ(d-バレロラクトン)のGPC-LS-Visco によるキャラクタリゼーション

    松岡眞平, 續木雄大, 新 史紀, 山崎慎一

    第39回中国四国地区高分子若手研究会  2024年11月12日 

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    開催年月日： 2024年11月12日 - 2024年11月13日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • AB2型モノマーとの共重合がポリ(p-オキシベンゾイル)微粒子の形状に与える影響

    北川朋樹, 新 史紀, 山崎慎一, 木村邦生

    第39回中国四国地区高分子若手研究会  2024年11月12日 

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    開催年月日： 2024年11月12日 - 2024年11月13日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 重合相分離過程に光反応を組み込んで調製したポリ（ヒドロキシ桂皮酸）類微粒子

    新 史紀, 小枝 正揮, 山崎 慎一, 木村 邦生

    第73回高分子討論会  2024年9月26日 

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    開催年月日： 2024年9月25日 - 2024年9月27日

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 重合結晶化法にもとづく三成分共重合系の成分分別効果に及ぼす仕込み組成比の影響

    新 史紀, 鈴木 杏, 宮脇里奈, 山崎慎一, 木村邦生

    2024年繊維学会年次大会 （創立 80 周年記念）  2024年6月14日 

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    開催年月日： 2024年6月12日 - 2024年6月14日

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 2,5-フランジカルボン酸を必須成分とする液晶性高分子の合成

    岡村裕士, 新 史紀, 山崎慎一, 木村邦生

    2024年繊維学会秋季研究発表会  2024年11月28日 

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    開催年月日： 2024年

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 基板を利用した重合結晶化によるポリイミド結晶の配列制御

    兼田洸椰, 新 史紀, 山崎慎一, 木村邦生

    2023年繊維学会秋季研究発表会  2023年11月27日 

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    開催年月日： 2023年11月27日 - 2023年11月28日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • ポリエチレン、ポリプロピレンならびにそれらのブレンドに関する光劣化挙動

    速水智菜, 新史紀, 山崎慎一, 木村邦生, 小室晴香, 貝原祐一

    2023年繊維学会秋季研究発表会  2023年11月27日 

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    開催年月日： 2023年11月27日 - 2023年11月28日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 重合相変化法を利用したポリエステル樹脂のアップサイクルシステムの開発

    佐伯壮真, 小原達也, 石原広崇, 新史紀, 山崎慎一, 木村邦生

    2023年繊維学会秋季研究発表会  2023年11月27日 

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    開催年月日： 2023年11月27日 - 2023年11月28日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • ポリ(p-ジオキサノン)のバンド球晶生成に及ぼすトポロジー効果

    木村茉由子, 大野良悟, 新史紀, 山崎慎一, 木村邦生

    2023年繊維学会秋季研究発表会  2023年11月27日 

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    開催年月日： 2023年11月27日 - 2023年11月28日

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • ポリ(ヒドロキシ桂皮酸)類微粒子の形態に及ぼす置換基効果

    小枝正揮, 新史紀, 山崎慎一, 木村邦生

    第38回中国四国地区高分子若手研究会  2023年11月2日 

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    開催年月日： 2023年11月1日 - 2023年11月2日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 重水素化ジイミドを用いた部分重水素化環状及び直鎖状ポリエチレンの合成

    小林尚樹, 新史紀, 山崎慎一, 木村邦生

    第38回中国四国地区高分子若手研究会  2023年11月1日 

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    開催年月日： 2023年11月1日 - 2023年11月2日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • ポリ(p-オキシフェルロイル)微粒子の形状におよぼす共重合の影響

    井内崇人, 新史紀, 山崎慎一, 木村邦生

    第38回中国四国地区高分子若手研究会  2023年11月1日 

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    開催年月日： 2023年11月1日 - 2023年11月2日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 重合結晶化を利用した芳香族ポリエステルの三成分系成分分別重合

    新 史紀, 宮脇里奈, 西村周平, 山崎慎一, 木村邦生

    第72回高分子討論会  2023年9月26日 

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    開催年月日： 2023年9月26日 - 2023年9月28日

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 環状、星型および直鎖状ポリ(p-ジオキサノン)の球晶成長速度の分子量依存性

    木村茉由子, 大野良悟, 新史紀, 山崎慎一, 木村邦生

    2023年繊維学会年次大会  2023年6月14日 

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    開催年月日： 2023年6月14日 - 2023年6月16日

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • カルド構造含有アラミドの合成と特性評価

    垣原颯斗, 新史紀, 山崎慎一, 木村邦生, 杉本雅行, 山田昌宏

    第37回中国四国地区高分子若手研究会  2022年12月2日 

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    開催年月日： 2022年12月1日 - 2022年12月2日

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • バイオマスを原料とした高性能高分子の調製と 形態制御 招待

    新 史紀

    2022年日本化学会中国四国支部大会 広島大会  2022年11月13日 

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    開催年月日： 2022年11月12日 - 2022年11月13日

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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  • 環状（p-ジオキサノン）の球晶成長におけるトポロジー効果

    大野 良悟, 木村 茉由子, 新 史紀, 山崎 慎一, 木村 邦生

    2022年 繊維学会秋季研究発表会  2022年11月10日 

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    開催年月日： 2022年11月9日 - 2022年11月10日

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • ポリ（p-オキシフェルロイル）ディンプル型球状微粒子における粒子径とディンプル径の重合濃度依存性

    松田 敬裕, 新 史紀, 山崎 慎一, 木村 邦生

    2022年 繊維学会秋季研究発表会  2022年11月9日 

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    開催年月日： 2022年11月9日 - 2022年11月10日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 鎖の中央または片末端に繰り返し単位とは異なる置換基を有するポリ（ε-カプロラクトン）の合成と結晶化

    安東 眞矢, 新 史紀, 山崎 慎一, 木村 邦生

    第71回高分子討論会  2022年9月5日 

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    開催年月日： 2022年9月5日 - 2022年9月7日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 環状と直鎖状のトポロジーの違いがポリ(p-ジオキサノン)のバンド球晶生成に及ぼす影響

    木村 茉由子, 大野 良悟, 新 史紀, 山崎 慎一, 木村 邦生

    第71回高分子討論会  2022年9月5日 

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    開催年月日： 2022年9月5日 - 2022年9月7日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 環状と直鎖状ポリエチレンブレンドの静置下等温結晶化挙動に及ぼすブレンド比の効果

    小林 慧子, 新 史紀, 山崎 慎一, 木村 邦生

    第71回高分子討論会  2022年9月5日 

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    開催年月日： 2022年9月5日 - 2022年9月7日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • Preparation of Bio-based Microsphere with Dimple Morphology

    Hironori Atarashi, Takahiro Matsuda, Masahaya Sugimoto, Shinichi Yamazaki, Kunio Kimura

    The 16th Asian Textile Conference  2022年7月29日 

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    開催年月日： 2022年7月27日 - 2022年7月29日

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 環状ポリエチレンと直鎖状または星型ポリエチレンのブレンド系における流動場結晶化

    岡田 大輝, 小林 慧子, 山崎 慎一, 新 史紀, 木村 邦生

    2021年繊維学会秋季研究発表会  2021年11月19日 

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    開催年月日： 2021年11月18日 - 2021年11月19日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • ディンプル型球状微粒⼦の形態制御

    新 史紀, 池田 侑季子, 松田 敬裕, 山崎 慎一, 木村 邦生

    2021年繊維学会秋季研究発表会  2021年11月18日 

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    開催年月日： 2021年11月18日 - 2021年11月19日

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 重合相変化を利⽤したアラミド中空微粒⼦のサイズと空孔率制御

    中山 博文, 木林 直人, 新 史紀, 山崎 慎一, 木村 邦生

    2021年繊維学会秋季研究発表会  2021年11月18日 

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    開催年月日： 2021年11月18日 - 2021年11月19日

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 重合結晶化を利⽤したポリバニリン酸針状結晶の調製

    西村 周平, 新 史紀, 山崎 慎一, 木村 邦生

    2021年繊維学会秋季研究発表会  2021年11月18日 

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    開催年月日： 2021年11月18日 - 2021年11月19日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • ポリ(ε-カプロラクトン)及びポリ(p-ジオキサノン)でグラフト化されたセルロースナノ結晶の結晶化核剤能の評価

    馬杉 直樹, 小林 慧子, 大村 雅也, 新 史紀, 山崎 慎一, 木村 邦生

    第35回中国四国地区高分子若手研究会  2021年11月6日 

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    開催年月日： 2021年11月5日 - 2021年11月6日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 環状と直鎖状ポリエチレンブレンド系の引張過程における応力ひずみ挙動の変化

    栗本 将成, 新 史紀, 山崎 慎一, 木村 邦生

    第36回中国四国地区高分子若手研究会  2021年11月4日 

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    開催年月日： 2021年11月4日 - 2021年11月5日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 重合結晶化によるポリ(p-オキシシンナモイル)の選択的調製

    宮脇 里奈, 新 史紀, 山崎 慎一, 木村 邦生

    第36回中国四国地区高分子若手研究会  2021年11月4日 

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    開催年月日： 2021年11月4日 - 2021年11月5日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • ポリ(p-ジオキサノン)のバンド球晶生成における結晶化温度及び分子量依存性

    木村 茉由子, 山崎 慎一, 新 史紀, 木村 邦生

    第70回高分子討論会  2021年9月7日 

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    開催年月日： 2021年9月6日 - 2021年9月8日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 環拡大重合による環状ポリ(p-ジオキサノン)の合成と球晶成長

    大野 良悟, 山崎 慎一, 新 史紀, 木村 邦生

    第70回高分子討論会  2021年9月6日 

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    開催年月日： 2021年9月6日 - 2021年9月8日

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 分子量が異なるパーフルオロデシル基を有するテレケリックポリエチレンの 結晶化及び表面物性

    藤後 友輔, 新 史紀, 山崎 慎一, 木村 邦生

    第35回中国四国地区高分子若手研究会  2020年11月5日 

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    開催年月日： 2020年11月5日 - 2020年11月6日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 鎖の中央に構造欠陥を有するポリ(ε-カプロラクトン)の合成と結晶化

    安東 眞矢, 新 史紀, 山崎 慎一, 木村 邦生

    第35回中国四国地区高分子若手研究会  2020年11月5日 

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    開催年月日： 2020年11月5日 - 2020年11月6日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 側鎖にイソブチル基を有する新規ポリオレフィンの合成と結晶化

    奥泉 陶和, 新 史紀, 山崎 慎一, 木村 邦生

    第35回中国四国地区高分子若手研究会  2020年11月5日 

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    開催年月日： 2020年11月5日 - 2020年11月6日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • AB2型モノマーであるカフェ酸を原料とした高分子合成とその一次構造解析

    新 史紀, 河田 駿也, 山崎 慎一, 木村 邦生

    2020年度繊維学会年次大会  2020年6月12日 

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    開催年月日： 2020年6月10日 - 2020年6月12日

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • ポリ（アミド－イミド）ウィスカーの調製

    藤原 響美, 新 史紀, 山崎 慎一, 木村 邦生, 内田 哲也

    2020年度繊維学会年次大会  2020年6月12日 

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    開催年月日： 2020年6月10日 - 2020年6月12日

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 高分子鎖の中央にトリアゾール環を有するポリ(ε-カプロラクトン)の合成と結晶化

    安東 眞矢, 新 史紀, 山崎 慎一, 木村 邦生

    第69回高分子学会年次大会  2020年5月27日 

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    開催年月日： 2020年5月27日 - 2020年5月29日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 分子量が異なる両末端にパーフルオロアルキル基を有するテレケリックポリエチレンの結晶化挙動および表面物性

    藤後 友輔, 新 史紀, 山崎 慎一, 木村 邦生

    第69回高分子学会年次大会  2020年5月27日 

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    開催年月日： 2020年5月27日 - 2020年5月29日

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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産業財産権

  • メタマテリアルの製造方法

    彌田 智一, 新 史紀, 山下 七重, 鎌田 香織, 北岡 賢治

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    出願人：国立大学法人東京工業大学

    出願番号：特願2013-176030  出願日：2013年8月27日

    公開番号：特開2015-045708  公開日：2015年3月12日

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  • 表面改質されたポリマー構造体の製造方法

    小澤 雅昭, 大土井 啓祐, 新 史紀, 赤堀 敬一, 田中 敬二, 長村 利彦

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    出願人：日産化学工業株式会社

    出願番号：特願2009-511891  出願日：2008年4月23日

    公表番号：WO2008-133283  公表日：2008年11月6日

    特許番号/登録番号：特許第5430396号  登録日：2013年12月13日 

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受賞

  • 第4回ソフトマター物理若手勉強会優秀ポスター発表賞

    2010年11月  

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  • ISAMN'07 Honorable Mention Poster Award

    2007年10月  

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  • 第43回化学関連支部合同九州大会 若手奨励賞

    2006年11月  

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共同研究・競争的資金等の研究

  • プラスチックケミカルリサイクルシステムの構築に向けた成分分別重合技術の開発

    2024年10月 - 2026年03月

    岡山大学  令和6年度岡山大学若手研究者研究着想支援事業 

    新 史紀

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    担当区分：研究代表者 

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  • 結晶格子中の分子鎖形態に焦点を当てた環状高分子群による結晶化機構の解明

    研究課題/領域番号：24K01556  2024年04月 - 2027年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    山崎 慎一, 新 史紀

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    配分額：18330000円 （ 直接経費：14100000円 、 間接経費：4230000円 ）

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  • 環状と直鎖状高分子のトポロジカルブレンドの延伸過程の絡み合いと結晶高次構造変化

    研究課題/領域番号：21K05186  2021年04月 - 2024年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    山崎 慎一, 木村 邦生, 新 史紀

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    配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）

    本研究の目的は、環状と直鎖状高分子の混合によって、絡み合い解消に強弱がつけられるブレンド系に、延伸を加えたときの力学的応答と結晶高次構造の変化を観察することによって、延伸過程の絡み合い変化を伴う構造形成の分子論的メカニズムを理解し、全く新しい結晶性高分子材料の創製に繋げることである。この目的を達成するために、①環状および直鎖状高分子の合成とキャラクタリゼーション②ブレンド高分子の結晶化試料の調製とその延伸過程における応力ひずみ曲線の測定③ブレンド高分子の結晶化試料の延伸過程における結晶高次構造の変化のその場観察を申請者が中心となった研究グループによって行う。
    当該年度は、分子量が193,000の環状と、分子量が93,000または145,000の直鎖状ポリエチレンのブレンド系についての研究を実施した。環状および直鎖状ポリエチレンとして、修飾型Grubbs触媒および第2世代Grubbs触媒によるシクロオクテンの環拡大重合によって調製される前駆体高分子を水素化した環状および直鎖状ポリエチレンを用いた。調製した試料の化学構造の確認を現有のNMRおよび赤外吸収分光計で行った。環状と直鎖状ポリエチレンを所定の割合でブレンドした試料を作製した。
    ブレンド試料の応力ひずみ曲線を室温において引張試験機にて測定した。応力ひずみ曲線の破断ひずみの変化に着目すると、ブレンド成分である直鎖状ポリエチレンの分子量やその組成に応じて、破断ひずみが変化することが明らかになった。

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  • 災害復旧用の大型フレキシブルコンテナーバックの吊りベルトに使用される非相溶系の樹 脂混錬物を用いた延伸糸の耐候劣化メカニズムの解明と敷設環境暴露後の引張破断 強度改善品の実用化

    2020年12月 - 2023年01月

    国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構  官民による若手研究者発掘支援事業 共同研究フェーズ 

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    担当区分：研究代表者 

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  • 機能性高性能高分子の一次構造制御

    2020年04月 - 2021年02月

    公益財団法人 岡山工学振興会  学術研究助成 産業先行研究 

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    担当区分：研究代表者 

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  • バイオベース高性能高分子からなるディンプル型微粒子の調製

    研究課題/領域番号：19K05618  2019年04月 - 2022年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    新 史紀

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    配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）

    本研究ではバイオマスを原料として調製したディンプル形状を表面にもつ高性能高分子球状微粒子の調製およびその形態制御を目的としている。初年度ではそのディンプル型微粒子の形態形成機構を明らかにした。第２年度では初年度で得られた形成機構をベースにし、ディンプル型球状微粒子の形状と重合条件の関係について検討した。その結果、重合する際の濃度が高くなると微粒子表面にあるディンプルの直径が大きくなることが分かった。また、同時に球状微粒子の直径も大きくなることが分かった。これは濃度が高くなると重合初期における非架橋体オリゴマーの濃度も高くなり、それらが球状微粒子表面に多数凝集したためであると考えられる。非架橋体の凝集物は微粒子表面に付着するとそこで後重合するが、オリゴマー析出により溶液中の濃度が低下すると溶液に再溶解し、その部分がディンプルとなると考えられる。一方で、重合の際の濃度が0.5wt%以下である時にはディンプル形状が球状微粒子表面に現れなくなることも分かった。これは溶液中に存在するオリゴマー濃度が低くなるため、オリゴマー析出まで時間がかかることに加え、球状微粒子に付着する量も減るため、微粒子表面ではうまく重合が進行しないまま溶液中に再溶解すると考えられる。その結果、架橋体オリゴマーが多数析出してしまうため、非架橋体オリゴマーの生成が抑制されたと考えられる。また、ディンプル型球状微粒子の直径も重合の濃度が高くなると大きくなることが分かった。これは濃度が高いと析出するオリゴマー量が多くなるため、大きな凝集体をつくりやすいことから理解できる。上記の通り、第２年度ではディンプル型球状微粒子の形態制御が可能であることを明らかとした。

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  • 環-鎖平衡を利用した芳香族高分子材料のケミカルリサイクル技術の開発

    研究課題/領域番号：18K19877  2018年06月 - 2021年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)  挑戦的研究(萌芽)

    木村 邦生, 山崎 慎一, 新 史紀, 内田 哲也

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    配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）

    芳香族ポリアミドや芳香族ポリエステルに代表されるスーパーエンプラも環境配慮から廃棄後の再利用や再生が求められ，ケミカルリサイクルが重要である．スーパーエンプラは非再生可能資源である石油を原料として合成されているが，持続的開発の観点から再生資源であるバイオマスからのスーパーエンプラ合成も重要である．バイオマスから合成される2,5-フランジカルボン酸(FDCA)を用いて合成されたバイオベーススーパーエンプラを対象に，スーパーエンプラの環-鎖平衡を利用して環状オリゴマーに変換し，必要に応じて開環重合によりポリマーを再生するという新しい持続的循環型ケミカルリサイクル技術の開発を目指した．芳香族芳香族ポリエステルとし，環状オリゴマーへの 変換効率が高いと考えられるカルド型ジオールと2,5-フランジカルボン酸（FDCA）から成る芳香族ポリエステルから検討した．ポリエステルの重合条件を検討し，構造の異なる5種類のポリエステルを合成することができた．重合過程で生成するオリゴマーを分析したところ，環状エステルの生成は見られなかった．そこで，対象スーパーエンプラを結合交換により適している芳香族ポリアミドに変更し，環状オリゴマーへの変換効率が高いと考えられるカルド型ジアミンとFDCAから芳香族ポリアミドの合成を検討した．芳香族ポリアミドは芳香族ポリエステルよりも可溶性が高く，環-鎖平衡条件の検討に適している．重合条件の最適化を行い，分子量は高くはないが目的とするカルド型ポリアミドを調製することができた．現在，合成したポリアミドの触媒を用いた環状オリゴマーの変換反応を検討している．触媒種，濃度ならびに温度を中心に検討している．並行してモノマーの希薄条件下での環状オリゴマー合成も行っており，開環重合条件検討のに入っている．重縮合による課題である高分子量化が開環重合により解決できると考えられる．

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  • 直鎖状高分子だけでは実現できない絡み合いトポロジーを利用した高分子結晶化制御

    研究課題/領域番号：17K05998  2017年04月 - 2020年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    山崎 慎一, 木村 邦生, 新 史紀

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    配分額：4810000円 （ 直接経費：3700000円 、 間接経費：1110000円 ）

    本研究において、直鎖状高分子だけでは実現できない絡み合いトポロジーを持った高分子の結晶化メカニズムを解明した。直鎖状高分子だけでは実現できない絡み合いトポロジー群は、結び目絡み合いを持たない環状高分子と、結び目を形成し複雑に絡み合うことができる直鎖状または星形高分子を混合し、両者が絡み合うことによって形成できる。
    全研究期間を通じて、分子量が異なる環状と直鎖状または星形ポリエチレンのブレンド系についての研究を実施した。
    試料の静置下および流動場における結晶化挙動のその場観察を偏光顕微鏡下で行った。星形高分子の分岐点や環状と直鎖が形成する絡み合いがブレンド系の結晶化に及ぼす影響を明らかにした。

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  • 糖鎖が形成する多点相互作用を利用した新規接着機構の開発

    2015年04月 - 2016年03月

    公益財団法人 稲盛財団  稲盛財団研究助成 

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    担当区分：研究代表者 

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  • 非溶媒と接触した高分子界面におけるナノ溶解・膨潤層の形成機構解明と応用展開

    研究課題/領域番号：09J02961  2009年 - 2010年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    新 史紀

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    配分額：1400000円 （ 直接経費：1400000円 ）

    高分子固体の表面および界面はバルクと異なるエネルギー状態にある。そのため、表面および界面の構造および物性はバルクと比較して著しく異なっている。これまで、測定手法の困難さなどの理由から、液体すなわち非溶媒環境下における高分子固体の構造および物性についてはほとんど検討されていない。そのため、非溶媒環境下における高分子固体中における分子鎖の凝集状態およびダイナミクスは科学的にとても興味深い。本研究では、非溶媒環境下におけるポリメタクリル酸メチル(PMMA)膜の凝集状態について検討した。
    これまでに、水環境下におけるPMMA膜の凝集状態を中性子反射率(NR)測定に基づき評価し、熱処理の影響について検討した。その結果、熱処理の有無によって水環境下での凝集状態は大きく異なった。この凝集状態は水と接触する前の膜中における分子鎖の凝集状態と密接な関係があることを明らかにした。また、メタノール環境下におけるPMMA膜の凝集状態の膜厚依存性についても評価した。その結果、膜の凝集状態は空気中での膜厚に依存することが明らかとなった。さらに、用いたPMMAの非摂動鎖の広がり程度以下の膜厚を有する超薄膜では顕著な膨潤が観測された。その凝集状態の変化から超薄膜中における分子鎖の凝集状態を明らかにした。
    得られた結果は、液体環境下における高分子固体の凝集状態やダイナミクスの理解に繋がるため、意義があるといえる。また、医療材料をはじめ液体環境下で使用される高分子材料は多いため、それらの高機能化、また新規機能性材料への重要な設計指針にもなり得る。これらのことから本研究は科学的にも工業的にも重要性が高いといえる。上述の結果は論文3報として2011年5月までに投稿する。

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担当授業科目

  • 化学・生命系実験１ （2024年度） １・２学期  - 月5～8

  • 化学・生命系実験１ （2024年度） １・２学期  - 木5～8

  • 化学・生命系実験２ （2024年度） 第４学期  - 月5～8

  • 合成化学実験1 （2024年度） 第４学期  - 月5～8

  • 基礎化学実験 （2024年度） １・２学期  - 月5～8

  • 基礎化学実験 （2024年度） １・２学期  - 木5～8

  • 材料プロセス実験１ （2024年度） 第４学期  - 月5～8

  • 環境分析化学実験 （2024年度） １～４学期  - [第１学期]月5～8,木5～8, [第２学期]月5～8,木5～8, [第３学期]その他, [第４学期]月5～8

  • 生命工学実験1 （2024年度） 第４学期  - 月5～8

  • 化学・生命系実験１ （2023年度） １・２学期  - 月5～8

  • 化学・生命系実験１ （2023年度） １・２学期  - 木5～8

  • 化学・生命系実験２ （2023年度） 第４学期  - 月5～8

  • 合成化学実験1 （2023年度） 第４学期  - 月5～8

  • 基礎化学実験 （2023年度） １・２学期  - 月5～8

  • 基礎化学実験 （2023年度） １・２学期  - 木5～8

  • 材料プロセス実験１ （2023年度） 第４学期  - 月5～8

  • 環境分析化学実験 （2023年度） １・２学期  - 月5～8,木5～8

  • 生命工学実験1 （2023年度） 第４学期  - 月5～8

  • 化学・生命系実験１ （2022年度） １・２学期  - 月5～8

  • 化学・生命系実験１ （2022年度） １・２学期  - 木5～8

  • 合成化学実験1 （2022年度） 第４学期  - 月5～8

  • 材料プロセス実験１ （2022年度） 第４学期  - 月5～8

  • 環境分析化学実験 （2022年度） １・２学期  - 月5～8,木5～8

  • 環境化学実験および演習Ｂ （2022年度） ３・４学期  - 木5～7

  • 生命工学実験1 （2022年度） 第４学期  - 月5～8

  • 環境分析化学実験 （2021年度） １・２学期  - 月7～9,木7～9

  • 環境分析化学実験 （2021年度） １・２学期  - 月7～9,木7～9

  • 教養物理学実験 （2020年度） 第４学期  - 木5,木6,木7,木8

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社会貢献活動

  • 岡山県立岡山操山中学校 未来航路プロジェクト

    役割：助言･指導

    2024年10月31日

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    種別：研究指導

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  • 鳥取県立米子東高等学校 探究的学習

    役割：講師

    2024年9月19日

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    種別：セミナー・ワークショップ

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  • 鳥取県立米子東高等学校 探究的学習

    役割：講師

    2023年9月21日

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    種別：セミナー・ワークショップ

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  • 鳥取県立米子東高等学校 探究的学習

    役割：講師

    2022年9月15日

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    種別：セミナー・ワークショップ

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  • 鳥取県立米子東高等学校 探究的学習

    役割：講師

    2021年9月16日

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    種別：セミナー・ワークショップ

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  • 山陽新聞記事

    役割：情報提供

    2020年11月25日

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  • 鳥取県立米子東高等学校 探究的学習

    役割：講師

    2019年9月19日

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  • 鳥取県立米子東高等学校 探究的学習

    役割：講師

    2018年9月13日

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  • 鳥取県立米子東高等学校 探究的学習

    役割：講師

    2017年9月14日

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  • 鳥取県立米子東高等学校 探究的学習

    役割：講師

    2016年9月14日

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