刺激応答性ポリマーの応答反応メカニズム、材料設計、その応用

第1部 刺激応答性ポリマーの材料設計と 医療分野への応用

(2016年3月31日 10:30〜12:15)

　本講演では、熱や光、pH、磁場などに応答する様々な刺激応答性ポリマー (スマートポリマー) の材料設計とその加工法 (粒子、ファイバー、ゲル、表面など) と、医療分野への応用の可能性について紹介します。

1. 刺激応答性ポリマーの歴史
2. 刺激応答性ポリマーの分類
   1. 物理刺激
      • 熱
      • 光
      • 磁場など
   2. 化学刺激
      • pH
      • 化学物質
      • イオンなど
3. 刺激応答性ポリマーの加工
   1. 刺激応答性粒子
   2. 刺激応答性ゲル
   3. 刺激応答性表面
   4. 刺激応答性ファイバー
   5. 刺激応答性コンジュゲイト
   6. 形状記憶ポリマー
4. 刺激応答性ポリマーの医療応用
   1. ドラッグデリバリーシステム (DDS)
   2. 再生医療
   3. 早期診断
5. 今後の展望
• 質疑応答

第2部 温度に反応する刺激応答ポリマーとその応用 – フィラー分散ポリマーの温度に対する導電性 -

(2016年3月31日 13:00〜14:45)

　フィラー分散高分子材料の温度に対する導電性について紹介します。また、フィラー分散高分子材料において、フィラーは高分子材料のどこに入るのでしょうか?複合材料の海島構造をSEMで直接観察したり、複合材料全体の導電性評価においてそれを解明したいと思います。

1. 導電フィラー分散高分子材料とは?
   1. PTC (PTC: Positive Temperature Coefficient) 特性とは
   2. 複合材料の導電性発現機構
   3. 高分子の種類とPTC特性との関係
   4. フィラーがCBの場合のPTC特性 – 最適なCBは -
   5. フィラーが金属の場合のPTC特性 – 最適な金属は -
2. ポリマーの結晶化度とフィラー分散高分子のPTC特性との関係
   1. ポリマーの結晶化度の評価法
   2. ポリマーの結晶化度とフィラー分散高分子のPTC特性
   3. フィラー充填量とポリマーの結晶化度
   4. フィラー充填量とフィラー分散高分子のPTC特性
3. フィラー分散高分子の溶融後の冷却速度の導電性への影響
   1. 溶融後の冷却速度とポリマーの結晶化度
   2. ポリマーの結晶化度と室温抵抗率
   3. ポリマーの結晶化度とPTC特性
4. 結晶性高分子/Ni複合材料のPTC特性
   1. Ni充填率と複合材料の室温抵抗率
   2. Ni充填率と複合材料のPTC特性
   3. 高分子とフィラーのインターラクション
   4. FITモデル
5. ポリマーの分子量と複合材料の導電性
   1. HDPEの分子量と複合材料の導電性
   2. PMMAの分子量と複合材料の導電性
6. 非晶性ポリマーと複合材料のPTC特性
   1. 非晶性ポリマーにおけるフィラーの分散性 (SEM写真)
   2. 非晶性ポリマーにおけるPTC特性
7. 複合材料のPTC特性の定量的解析
   1. パーコーレーション理論における閾値の定義
   2. ポリマーの体積膨張及び結晶化度を考慮したPTC特性
   3. 絶縁領域の抵抗率になる温度での複合材料の見かけのフィラー充填率
• 質疑応答

第3部 形状記憶高分子における刺激応答性変形 – 復元メカニズムと新しい材料設計への応用

(2016年3月31日 15:00〜16:30)

　形状記憶高分子は、外部刺激に応答した高分子材料の物性変化を利用して、形状が変形 – 回復する機能を有する。そのメカニズムを分子構造的観点から説明するとともに、最近の研究動向について概説する。

1. 形状記憶高分子とは
   1. 形状記憶高分子の特徴
   2. 高分子材料の熱的および機械的性質
   3. 形状記憶高分子の形状記憶メカニズム
   4. 形状記憶高分子の分類
   5. 形状記憶高分子の分子設計
2. 様々な刺激に応答する形状記憶高分子
   1. 熱
   2. 電気
   3. 光
   4. 溶媒
3. 形状記憶高分子の研究動向
   1. 新規形状記憶高分子の開発
   2. 複雑な形状記憶挙動
      1. 多段階形状記憶
      2. 二方向形状記憶
      3. 多刺激応答性形状記憶
      4. 形状記憶のプログラミングの概念
   3. 形状記憶高分子の用途展開
• 質疑応答