超分子マテリアルの創製
技術者原田明 髙島義徳 高橋宏明 大﨑基史 白川瑛規
技術分野自己修復、 高靭性高分子、 伸縮性高分子、 超分子
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超分子マテリアルの創製

超分子マテリアルの創製

企業のみなさまにつなげたい技術(シーズ)

ホストとゲストと水溶性単量体との共重合により、高靭で自己修復が可能なヒドロゲルを得ました。
ホストポリマーとゲストポリマーとの混合により、高靭で自己修復が可能なゲルを得ました。
疎水化したホストとゲスト、疎水性単量体との共重合により、高靭で自己修復が可能なエラストマーを得
ました。
疎水化したホストとゲストポリマーの組み合わせに、セルロースや他のポリマーを組み入れることにより、高靭で自己修復可能な新たな高分子材料を得ることに成功しました。
■自己修復性ポリマーゲル「ウィザードゲル」紹介動画
https://www.youtube.com/watch?v=gwVULr54l5Y
企業のみなさまにつなげたい技術(シーズ)

活用が想定される分野例

これまでの高分子材料に欠けていた高靭性や自己修復性を付与することができたので、壊れにくく再生可能な高分子ゲルが実現しました。さらに高分子ゲルだけではなく、疎水性のホストモノマーと疎水性のゲストモノマーを用いることにより、超分子エラストマーを得ることができました。特に、大阪大学産業科学研究所に共同研究部門を設置しているユシロ化学工業㈱では、超分子マテリアルのシーズ技術を基にホストモノマーの大量合成プロセス開発を経て、2018年に「ウィザードゲル®」、2020年に「ウィザードエラストマー®」の上市に成功しています。
従来の材料よりも伸縮性に優れ、高靭性であるウィザードエラストマー®は、フレキシブルデバイスへの適用や電気電子分野への適用が有望視されており、各企業で実装に向けた応用研究が進められています。

技術の活用例

ウィザードエラストマー®は、光造形方式の3Dプリンターによる直接造形が可能です。ユシロ化学工業㈱では、3Dプリンターにセッティング可能な硬化前の液状製品である「ウィザードモノマーEMU-6001」を販売しており、CADデータに基づく光が照射され、光硬化により複雑形状な造形物を容易に作製することができます。造形物は6倍以上の寸法伸縮性があり、切断面同士を自己修復性により繋げることが可能であることが大きな特徴です。
3Dプリンターとウィザードエラストマー®の組み合わせは、従来の3D造形物では認められなかった伸縮性や自己修復性を持つユニークな試作品やデザイン性に富んだ製品製作に貢献することができます。
また、ウィザードゲル®は、水分を含有するヒドロゲルでありながら耐乾燥性の付与により、室温環境下で潤い・伸縮性や自己修復性も維持することができます。手術技術のトレーニングで積極的に切断される3次元医療研修用モデル(シミュレーター)は、本製品を使うことで、切断個所を再接触のみで自己修復できるため、繰り返し手術技術トレーニングを可能とする画期的な技術実装の可能性の一例です(下記 ホームページ情報[2] 株式会社クロスメディカルに発注が可能)。本品は医療機器ではないので、海外などへの展開も容易です。
技術の活用例

シーズのご紹介


■背景
近年、環境への適合や安全性の観点から、より軽量で高靭な材料が求められています。高分子材料は、その軽量でソフトな性質から広く利用されていますが、さらに高靭性や自己修復性の付与が期待されています。
■概要・特徴
軽量でソフトな高分子材料に超分子構造を組み込むことにより、高靭性や自己修復性を付与することが可能になりました。ユシロ化学工業㈱では、ウィザードゲル®、ウィザードエラストマー®で用いているホスト分子(β-シクロデキストリン誘導体)、ゲスト分子(アダマンタン誘導体)の販売を行っています(下記 ホームページ情報 [1])。これらを様々な汎用モノマーや汎用樹脂に添加することにより、超分子構造を取り入れた画期的な材料改質や機能性向上を検討することができます。

また、2021年からユシロ化学工業㈱では、上記に挙げた3Dプリンタで活用可能なタイプ以外にも、「ウィザードパックHD」、疎水性に優れた「ウィザードモノマーEMU-5200」などの販売を開始しています(下記 ホームページ情報 [1]から製品情報の入手が可能です)
シーズのご紹介

公開情報:特許情報、参考文献、ホームページなど

(論文Paper)
■ Macromolecules 52 (2019) 2659.
■ Adv.Mater. 32 (2020) 2002008.
■ Eur. Polym. J. 134 (2020) 109807.
■ ACS Appl. Polym. 2 (2020) 1553.

(特許Patent)
■共同知財 特許6749750号、特許6624660号

(ホームページ情報)
■ ユシロ化学工業(株) 「新分野 ウィザードゲル」
https://www.yushiro.co.jp/products_new/index.php
■ 株式会社クロスメディカル 「ウィザードゲル®を使用したモデル製作」
https://www.xcardio.com/solution/wizard-gel/
■ ユシロ化学工業(株) 「ウィザードゲル® プロモーション動画」
https://www.youtube.com/watch?v=gwVULr54l5Y&feature=youtu.be
■ NanotechJapan Bulletin 「<第69回>自己修復性ポリマーゲル“ウィザードゲル”の開発~切れても再生する高靭性・高伸縮性・耐乾燥性を持つタフでスマートな素材~」
https://www.nanonet.go.jp/magazine/feature/10-9-innovation/69.html

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原田明 髙島義徳 高橋宏明 大﨑基史 白川瑛規

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一般に、技術相談・指導(学術相談;有償)ならびに企業様との共同課題解決としての共同研究を想定しております。ですが、まずは産学連携窓口(産業科学研究所 戦略室)まで御社の課題をお問い合わせいただき、調整をさせていただければと考えております。


■本ページに係るお問合せ先

大阪大学 産業科学研究所 戦略室・TEL:06-6879-8448・Email:air-office@sanken.osaka-u.ac.jp

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