Takuro Matsunaga, Hanako Asai, Yuki Akagi, Takamasa Sakai, Ung-il Chung, and Mitsuhiro Shibayama
“SANS Studies on Tetra-PEG Gel under Uniaxial Deformation”
Macromolecules, Vol. 44, 1203-1210 (2011)
【概要】高性能Tetra-PEGゲルの変形機構を小角中性子散乱により研究した。ゲルフィルムを5倍延伸しても散乱パターンの異方性は見られないことから、ゲル中の不均一性は殆どなく、延伸には依存しない濃度揺らぎのみが観測されることを示した。

Makiko Takeda, Takumi Kusano, Takuro Matsunaga, Hitoshi Endo, and Mitsuhiro Shibayama
“Rheo-SANS Studies on Shear-Thickening/Thinning in Aqueous Rodlike Micellar Solutions”
Langmuir, Vol. 27, 1731-1738 (2011)
【概要】紐状ミセルの構造と流動挙動について、Rheo-SANSにより系統的な研究を行った。界面活性剤と添加塩の比を系統的に変化させることで、球から有限棒、無限棒への転移を観測した。また、せん断速度を増加させるとシアシックニング現象が現れ、対応する小角散乱パターンが異方性を示した。（四方俊幸：レオロジー研究）

Mitsuhiro Shibayama
“Small-angle Neutron Scattering on Polymer Gels: Phase behavior, Inhomogeneities, and Deformation Mechanisms”
Polym. J., Vol. 43, 18-34 (2011)
【概要】高分子ゲルについての小角中性子散乱研究の最近の進歩について報告した。特に、体積相転移とミクロ相分離、不均一性、疎水性相互作用の圧力依存性、超強靱ゲルの構造解析などについて、コントラスト変調散乱解析や非干渉性散乱の精密評価などの手法を駆使してゲルの精密構造解析をおこなった。（雑誌の表紙となった）

Takamasa Sakai, Yuki Akagi, Takuro Matsunaga, Manami Kurakazu, Ung-il Chung, and Mitsuhiro Shibayama
“Highly Elastic and Deformable Hydrogel Formed from Tetra-arm Polymers”
Macromol. Rapid Commun., Vol. 31, 1954-1959 (2010)
【概要】理想的とも言える高分子網目ゲルを4分岐テトラポリエチレングリコール(Tetra-PEG)の末端交差結合により実現した。高分子濃度が160mg/mLという低い濃度であっても力学損失は0.0001以下、最大破断強度は27MPa以上であった。優れた力学物性を網目の完全性の観点から議論した。（柴山充弘：理論的考察）

Makiko Takeda, Takuro Matsunaga, Toshihiko Nishida,Hitoshi Endo, Tsutomu Takahashi, and Mitsuhiro Shibayama
“Rheo-SANS Studies on Shear Thickening in Clay-Poly(ethylene oxide) Mixed Solutions”
Macromolecules, Vol. 43, 7793-7799 (2010)
【概要】クレイー高分子溶液の流動場における構造形成を、レオメーターを搭載した小角中性子散乱装置(Rheo-SANS)を用いて研究した。せん断速度を大きくしていくと、ずり粘性減少ののちに、ずり増粘現象がみられた。それと同期して、異方性散乱パターンが現れた。この散乱関数をコントラスト変調法によって解析し、クレイおよび高分子の配向を議論した。

Mitsuhiro Shibayama and Noboru Osaka
“Pressure- and Temperature-Induced Phase SeparationTransition in Homopolymer, Block Copolymer, andProtein in Water”
Macromol. Symp., Vol. 291, 115-121 (2010)
【概要】ホモポリマー、ブロック今日重合体、およびタンパク質水溶液の相挙動と構造の圧力依存性を議論した。疎水性基の存在により、いずれも温度誘起、圧力誘起相分離を示した。これらについて、小角中性子散乱により詳細な構造解析を行った。

Takuro Matsunaga, Hitoshi Endo, Makiko Takeda, and Mitsuhiro Shibayama
“Microscopic Structure Analysis of Clay-poly(ethylene oxide) Mixed Solution in a Flow Field by Contrast-variation Small-angle Neutron Scattering”
Macromolecules, Vol. 43, 5075-5082 (2010)
【概要】剪断場にあるクレイーポリエチレンオキシド(PEO)水溶液の粘度挙動と微細構造についての研究を流動中性子散乱Rheo-SANSにより行った。コントラスト変調法を援用し、剪断場にあるクレイ、PEO溶液の構造のみならずクレイーPEO間の界面構造についても詳細に検討した。（遠藤仁：コントラスト変調法による構造解析）

Koji Yoshida, Toshio Yamaguchi, Noboru Osaka, Hitoshi Endo, and Mitsuhiro Shibayama
“A Study of Alcohol-induced Gelation of β-lactoglobulin with Small-angle Neutron Scattering, Neutron Spin Echo, and Dynamic Light Scattering Measurements”
Phys. Chem. Chem. Phys, Vol. 12, 3260-3269 (2010)
【概要】種々のアルコール中におけるベータラクトグロブリン(b-LB)のアルコール変成過程を小角中性子散乱、動的光散乱、および中性スピンエコーにより研究した。b-LBはあるアルコール濃度でゲル化し、アルコール誘起アルファーへリックス構造が安定化されることなどがわかった。（柴山充弘：動的光散乱、遠藤仁：スピンエコー実験）

Manami Kurakazu, Takuya Katashima, Masashi Chijiishi, Kengo Nishi, Yuki Akagi, Takuro Matsunaga, Mitsuhiro Shibayama, Ung-il Chung, and Takamasa Sakai
“Evaluation of Gelation Kinetics of Tetra-PEG Gel”
Macromolecules, Vol. 43, 3935-3940 (2010)
【概要】テトラPEGゲルのゲル化の速度論を評価した。同一分子量をもつ対称的なA,BテトラPEGマクロマーの末端交差架橋によってえられるテトラPEGゲルでは理論予想どおりに反応がすすみ、非常に均質なゲルができることが理論からも予想された。

Oral / Invited
Mitsuhiro Shibayama
“Small-angle Neutron Scattering on Tetra-PEG gels”
Pacifichem 2010 (Dec. 15-20, 2010 ), Honolulu, USA

Oral / Invited
Mitsuhiro Shibayama
“Structure and Mechanical Properties of Tetra-PEG Gels”
PP 2010, International Symposium on Polymer Physics (Jun. 6-10, 2010), Jinan, China

Oral / Invited
Mitsuhiro Shibayama
“Recent Development of Neutron Scattering Methods for Structural Characterization of Polymeric Systems”
ISPAC2010, 23nd International Symposium on Polymer Analysis and Characterization (May 30- Jun. 3, 2010), Pohang, Korea

柴山充弘
“中性子散乱で観た高強力ゲルの構造”
高分子, Vol. 59, 701-704 (2010)
【概要】近年，次々と高強力ゲルが開発されている。中性子散乱は，そうしたゲルの優れた物性の発現メカニズムを解明する有力な手段の一つである。溶媒に重水素化溶媒を用いることで容易に散乱コントラストをつけることができるので，ゲル中での高分子網目の振る舞いをさまざまな環境で観察することができる。躍進するゲルの中性子散乱研究を展望する。

Mitsuhiro Shibayama, Noboru Osaka
“Presssure- and Temperature-Induced Phase Separation Transition in Homopolymer, Block Copolymer, and Protein in Water”
Macromol. Symp., Vol. 291-292, 115-121 (2010)
【概要】３つの高分子系、ホモポリマー、ブロックコポリマー、タンパク質溶液、の相挙動に及ぼす温度および圧力の効果について小角中性子散乱により研究した。ブロックコポリマー、タンパク質溶液においては巨視的相分離に加え、ミクロ相分離が観測された。高圧下では疎水性相互作用由来のミクロ相分離が抑制され、溶媒の選択性が低下することが分かった。これらを疎水性相互作用の圧力依存性の観点から議論した。

柴山充弘
“小角中性子散乱によるナノ構造解析”
RADIOISOTOPES, Vol. 59, 395-403 (2010)
【概要】高分子、ミセル、ゲルなどのソフトマターと呼ばれる物質や生物学、金属学の分野における構造解析において中性子小角散乱の役割は大きい。なぜ中性子散乱がこうした物質の構造解析に有効であり、どのようなところで実験ができ、その結果、どのような成果が出てきているのか、また出しうるのかについて解説した。

松永拓郎、柴山充弘
“ダイヤモンド格子状構造をもつ高分子ゲルの構造とダイナミクス”
機能材料, Vol. 30, 6-13 (2010)
【概要】近年、高力学強度を誇る様々なゲルが開発されている。なかでも、東大鄭・酒井らにより開発されたTetra-PEGゲルは、均一ネットワーク構造を目指して開発され、その優れた力学特性により多くの注目を集める材料である。本稿では、Tetra-PEGゲルの“巨視的な物性”と“ナノオーダーにおける構造とそのダイナミクス”の関係について述べた。

－和文－
柴山充弘
“驚異のソフトマター──機能性ゲル「ソフトマテリアルー機能性ゲルの基礎」(2章,pp.10-18)”
化学同人, 日本化学会, 2010/04/01
【概要】機能性ゲルの基礎として、ゲルとは何か、どのようにして作られるのか、ゲルの歴史と特徴について述べた。また機能化を考えるときに必須なゲルの基本物性として、ゲルの膨潤収縮の熱力学、速度論、力学について理論的な観点から概説した。

－和文－
柴山充弘
“驚異のソフトマター──機能性ゲル「ゲル構造解析」(Part 2 1章,pp.50-56)”
化学同人, 日本化学会, 2010/04/01
【概要】ゲルの構造の特徴は架橋の存在であり、架橋点の導入により、ゲル中での構造の凍結が起こり、それがさまざまな不均一性としてゲル中に存在することを示した。そうしたゲルの構造解析には、散乱法、なかでも中性子散乱がもっとも強力な測定手段であり、コントラストマッチング法やコントラスト変調法などといった高度な解析法により、ゲルの精密構造解析が行われていることを紹介した。

Hiromitsu Kawada, Takuji Kume, Takuro Matsunaga, Hidetaka Iwai, Tomohiko Sano, and Mitsuhiro Shibayama
“Structure and Rheology of a Self-Standing Nanoemulsion”
Langmuir, Vol. 26, 2430-2437 (2010)
【概要】高圧乳化法によりナノメーターオーダーのオイルドロップレットからなるナノエマルションを作成した。このナノエマルションは溶質濃度が低いにもかかわらず流動性を持たない。小角中性子散乱で研究したところ、半径約17nmの球状粒子が規則構造をもっていた。また動的光散乱からは協同拡散も観測された。これらから非流動性は結晶様な微細構造に起因すると結論づけた。

Shyamal Kumar Kundu, Masaru Yoshida, and Mitsuhiro Shibayama
“Effect of Salt Content on the Rheological Properties of Hydrogel Based on Oligomeric Electrolyte”
J. Phys. Chem. B, Vol. 114, 1541-1547 (2010)
【概要】電解質オリゴマーゲル化剤からなるハイドロゲルのゲルの堅さ、およびせん断破壊後のゲル回復挙動における塩の効果を動的光散乱とレオロジー測定により研究した。塩添加により、ゾルーゲル温度は上昇し、salting-in効果が観測された。その一方で、塩添加によりゲルは脆くなった。

Yuki Akagi,Takuro Matsunaga, Mitsuhiro Shibayama, Ung-il Chung, and Takamasa Sakai
“Evaluation of Topological Defects in Tetra-PEG Gels”
Macromolecules, Vol. 43, 488-493 (2010)
【概要】4つの腕をもつマクロマーの末端交差架橋によって得られるテトラPEGゲルの網目欠陥について研究した。弾性有効網目鎖EECを弾性率、およびMiller-Macoskoモデルに基づく反応率から見積もったところ、EEC濃度はアフィンモデルとファントムモデルから予想される値の間にあることがわかった。また絡み合いやループの割合は無視できるほどに小さいことがわかった。

Takuya Suzuki, Noboru Osaka, Hitoshi Endo, Mitsuhiro Shibayama, Yuko Ikeda, Hanako Asai, Norihito Higashitani, Yota Kokubo, and Shinzo Kohjiya
“Nonuniformity in Cross-Linked Natural Rubber as Revealed by Contrast-Variation Small-Angle Neutron Scattering”
Macromolecules, Vol. 43, 1556-1563 (2010)
【概要】架橋天然ゴムの微細構造の架橋剤濃度依存性をコントラスト変調中性子散乱により研究した。架橋剤としてはジクミルペルオキシドを用いた。架橋ゴムを重水素化トルエンで膨潤することにより架橋不均一性を顕在化させ（膨潤可視化法）、不均一性ドメインの大きさや天然ゴムに含まれるタンパク質由来凝集構造の定量化を行った。

Noboru Osaka, Mitsuhiro Shibayama, Tatsuya Kikuchi, and Osamu Yamamuro
“Quasi-Elastic Neutron Scattering Study on Water and Polymer Dynamics in Thermo/Pressure Sensitive Polymer Solutions”
J. Phys. Chem. B, Vol. 113, 12870-12876 (2009)
【概要】準弾性中性子散乱、動的光散乱を用いて、濃厚水溶液中におけるポリ（N-イソプロピルアクリルアミド）(PNIPA)の水和状態を温度および圧力の関数として研究した。水の拡散係数は、PNIPAの下限臨界共溶温度(LCST)以下では、圧力と共に増大し、以上では、逆に圧力とともに低下した。これより、LCSTでの拡散係数の跳びは圧力と共に減少することが分かった。これらの知見をもとに水和の圧力依存性を議論した。

Koichi Mayumi, Michihiro Nagao, Hitoshi Endo, Noboru Osaka, Mitsuhiro Shibayama, and Kohzo Ito
“Dynamics of Polyrotaxane Investigated by Neutron Spin Echo”
Physica B, Vol. 404, 2600-2602 (2009)
【概要】分子ネックレスとして知られるポリロタキサンのダイナミクスを中性子スピンエコー法により研究した。環状分子であるシクロデキストリンが包摂されることにより軸分子のポリエチレングリコールのダイナミクスが遅くなることを観測した。この現象を包摂による軸高分子のstiffeningで説明することができた。（柴山充弘、遠藤仁：中性子散乱実験）

Toshihiko Nishida, Hitoshi Endo, Noboru Osaka, Huan-jun Li, Kazutoshi Haraguchi, and Mitsuhiro Shibayama
“Deformation Mechanism of Nanocomposite Gels Studied by Contrast Variation Small-angle Neutron Scattering”
PHYSICAL REVIEW E., Vol. 80, 030801-1 – 030801-4 (2009)
【概要】コントラスト変調中性子散乱法を初めて異方性散乱パターンの解析に応用し、ナノコンポジットゲルの変形機構の研究を行った。クレイおよび高分子鎖のそれぞれの部分散乱関数に加え、それらの交差項の部分散乱関数を評価した。その結果、延伸に伴って、クレイの配向、高分子の配向・延伸挙動が起こるだけでなく、クレイ表面に吸着した高分子鎖の剥離がナノコンポジットゲルの変形挙動に重要な役割をしていることが分かった。

Takuro Matsunaga, Takamasa Sakai, Yuki Akagi, Ung-il Chung, and Mitsuhiro Shibayama
“SANS and SLS Studies on Tetra-Arm PEG Gels in As-prepared and Swollen States”
Macromolecules, Vol. 42, 6245-6252 (2009)
【概要】非常に優れた力学物性をもつポリエチレングリコールからなるモデル高分子網目を調製し、その構造を小角中性子散乱により解析した。従来にない均一なゲル構造が観測され、膨潤によっても不均一性の発現はみられなかった。また、異なる分子量から調製したゲルの散乱関数に換算則が成立し、自己相似的構造であることが確認された。

Koichi Mayumi, Hitoshi Endo, Noboru Osaka, Hideaki Yokoyama, Michihiro Nagao, Mitsuhiro Shibayama, and Kohzo Ito
“Mechanically Interlocked Structure of Polyrotaxane Investigated by Contrast Variation Small-Angle Neutron Scattering”
Macromolecules, Vol. 42, 6327-6329 (2009)
【概要】コントラスト変調中性子散乱法により、機械的にロックされたポリロタキサンの構造研究を行った。通常の水素化ポリエチレングリコール(h-PEG)に加え、重水素化PEG(d-PEG)を対象に、溶媒のh-DMSO/d-DMSOの組成を変化させ、軸高分子PEG、環状化合物シクロデキストリン のそれぞれの部分散乱関数を(CD)分離評価した。これにより、CDはPEG鎖上に均一に分布していることなどが分かった。（柴山充弘、遠藤仁：中性子散乱実験）

Shyamal Kumar Kundu, Shin Yagihara, Masaru Yoshida, and Mitsuhiro Shibayama
“Microwave Dielectric Study of an Oligomeric Electrolyte Gelator by Time Domain Reflectometry”
J. Phys. Chem. B, Vol. 113, 10112-10116 (2009)
【概要】オリゴマー性電解質ゲル化剤、poly[pyridinium-1,4-diyliminocarbonyl-1,4-phenylene-methylene chloride] (1-Cl)のダイナミクスをマイクロ波誘電測定により研究した。水分子の配向に関連しあｔ誘電分散および吸収スペクトルはCole-Cole式によって表すことができた。緩和強度の濃度依存性に不連続性が観察され、これがゲルの不均一性、相分離と関係があることが示唆された。

Mitsuhiro Shibayama, Takuro Matsunaga, and Michihiro Nagao
“Evaluation of Incoherent Scattering Intensity by Transmission and Sample Thickness”
J. Appl. Cryst., Vol. 42, 621-628 (2009)
【概要】水素含有化合物を含む試料の小角中性子散乱実験において常に問題となる非干渉性散乱強度の評価法を議論した。非干渉性散乱強度が多重散乱に起因することを理論的に導き、非干渉性散乱強度が試料厚みおよび透過率の関数として簡単に評価できることを示した。

Noboru Osaka,Hitoshi Endo, Toshihiko Nishida, Takuya Suzuki, Huan-jun Li, Kazutoshi Haraguchi, and Mitsuhiro Shibayama
“Microphase Separation in Nanocomposite Gels”
Phys. Rev. E, Vol. 79, 060801-1 – 060801-4 (2009)
【概要】N-イソプロピルアクリルアミドとクレイからなるナノコンポジットの温度誘起ミクロ相分離をコントラスト変調小角中性子散乱（CV-SANS）と動的光散乱により研究した。CV-SANSにより、ミクロ相分離はポリマー相でのみ起こり、クレイの相対位置関係や配向には影響しないことなどがわかった。また。クレイ濃度により相分離の波長を制御できることが分かった。

Takuya Suzuki, Mitsuhiro Shibayama, Kazuhiro Hatano, and Masahiko Ishii
“[NCO]/[OH] and Acryl-polyol Concentration Dependence of the Gelation Process and the Microstructure Analysis of Polyurethane Resin by dynamic light scattering”
Polymer, Vol. 50, 2503-2509 (2009)
【概要】ポリウレタン樹脂のゲル化過程における[NCO]/[OH]およびアクリルポリオール依存性の研究を動的光散乱によって行った。その結果、ゾルゲル転移はサイトボンドパーコレーション理論で説明出来ること、散乱不均一性はゲル化点から徐々に増大すること、ゲル化点では[NCO]/[OH]比の増加に伴い協同拡散成分が増大することなどがわかった。

Takuya Suzuki, Hitoshi Endo, Noboru Osaka, and Mitsuhiro Shibayama
“Dynamics and Microstructure Analysis of N-Isopropylacrylamide/Silica Hybrid Gels”
Langmuir, Vol. 25, 8824-8832 (2009)
【概要】N-イソプロピルアクリルアミドとシリカからなるハイブリッドゲルのゲル化過程と力学的性質の力学測定、動的光散乱、およびコントラスト変調小角中性子散乱により研究した。3つのことなるシリカ粒子を用いてハイブリッドゲルのゲル化機構を調べたところ、シリカ粒子の凝集とアクリルアミドのゲル化の競争的反応により、構造や力学的性質に顕著な差が現れた。

Soichiro Matsunaga, Takuro Matsunaga, Kunihiko Iwamoto,Taro Yamada, Mitsuhiro Shibayama, Maki Kawai, and Toshihide Kobayashi
“Visualization of Phospholipid Particle Fusion Induced by Duramycin”
Langmuir, Vol. 25, 8200-8207 (2009)
【概要】ナノメーターサイズのリン脂質粒子を走査型トンネル顕微鏡(STM)で可視化した。in situSTM観察により、8nm程度の個々の粒子が観測でい、DLSで求めた懸濁液中での粒径と比較した。その結果、STMによりナノメーターサイズのリン脂質粒子のin situ観察が可能であることが示された。

Yuko Ikeda, Norihito Higashitani, Kensuke Hijikata, Yota Kokubo, Yuichi Morita, Mitsuhiro Shibayama, Noboru Osaka, Takuya Suzuki, Hitoshi Endo, and Shinzo Kohjiya
“Vulcanization: New Focus on a Traditional Technology by Small-Angle Neutron Scattering”
Macromolecules, Vol. 42, 2741-2748 (2009)
【概要】ゴム製造において最も重要な架橋構造の制御の研究を小角中性子散乱により行った。架橋剤や架橋助剤の分量によって生成するゴムの構造、特に不均質性がどのように変化するかを中性子散乱膨潤可視化法により詳しく解析し、それぞれの試薬の役割を解明した。

Mitsuhiro Shibayama
“Structure Investigation of Super-Tough Polymer Gels by Small-Angle Neutron Scattering”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 78, 041008-1 – 041008-7 (2009)
【概要】さまざまなタイプの高強力高分子ゲルの構造解析を小角中性子散乱によって行った。高強力ゲルに共通して見られる特徴として、ゲルに不可避的に現れる凍結した不均一性が殆どないことが小角散乱データの解析によって明らかとなった。これらの実験事実に基づき、構造と物性の相関について詳しく議論した。

Koichi Mayumi, Hitoshi Endo, Noboru Osaka, Hideaki Yokoyama,　Michihiro Nagao, Mitsuhiro Shibayama, and Kohzo Ito
“Mechanically Interlocked Structure of Polyrotaxane Investigated by Contrast Variation Small-Angle Neutron Scattering”
Macromolecules, Vol. 42, 6327-6329 (2009)
【概要】コントラストバリエーション・中性子スピンエコー法を用いて、ポリロタキサンの溶液中での構造を明らかにした。ポリロタキサン中での環状分子の配置に関する詳細な情報が得られた。（柴山充弘、主として伊藤研の真弓皓一と柴山研究室の遠藤仁の共同研究）

Oral / Invited
Mitsuhiro Shibayama, Takuro Matsunaga, Ung-il Chung, and Takamasa Sakai
“Small-angle Neutron Scattering Studies on Super-Tough Polymer Gels Consisting of Tetra-arm PEG Chains”
Gel Symposium 2009 (Dec. 2-4, 2009), Osaka, Japan

Oral / Contributed
Mitsuhiro Shibayama
“Structure and Dynamics of Super-tough Hydrogels Made of Tetra-arm Poly(ethylene glycol) Gels”Hydrogen and water in condensed matter physics (Horiba-ISSP11) (Oct. 12-16, 2009), Chiba, Japan

Oral / Invited
Mitsuhiro Shibayama
“Kinetics, Structure, and Dynamics of Multi-arm Poly(ethylene glycol) Gels”
Workshop on “Trends and Perspectives in Neutron Scattering on Soft Matter” (Oct. 5-8, 2009), Tutzing, Germany

Oral / Plenary
Mitsuhiro Shibayama
“Structural Characterization of High-Performance Polymer Gels by Neutron Scattering”
XIV International Conference on Small-Angle Scattering (SAS2009) (Sep. 13-18, 2009), Oxford, UK

Oral / Invited
Mitsuhiro Shibayama
“Nanostructural Characterization of High-strength Tetra-arm PEG Gels”
European Polymer Congress (EPF09) (Jul. 12-16, 2009), Graz, Austria

Takuro Matsunaga, Takamasa Sakai, Yuki Akagi, Ung-il Chung, and Mitsuhiro Shibayama
“Structure Characterization of Tetra-PEG Gel by Small-Angle Neutron Scattering”
Macromolecules, Vol. 42, 1344-1351 (2009)
【概要】4つの枝ポリマーをもつテトラポリエチレングリコール(Tetra-PEG)からなるゲルの構造を小角中性子散乱により、おこなった。このゲルは、調製が容易なうえ、生体適合性があり、かつ力学的にも非常に強いハイドロゲルである。散乱による研究の結果、このゲルは非常に均一なダイアモンド格子状の構造をもつゲルであり、優れた力学特性はこの構造に由来することがわかった。

Norihiro Inomoto, Noboru Osaka, Takuya Suzuki, Urara Hasegawa, Yayoi Ozawa, Hitoshi Endo, Kazunari Akiyoshi, and Mitsuhiro Shibayama
“Interaction of Nanogel with Cyclodextrin or Protein: Study by Dynamic Light Scattering and Small-angle Neutron Scattering”
Polymer, Vol. 50, 541-546 (2009)
【概要】コレステロール担持プルランからなるハイドロゲルナノ粒子の構造を動的光散乱と中性子散乱により研究した。その結果、ナノゲルはシクロデキストリン添加により解離する、ナノゲルは分子シャペロン機能を持つ、などのことが明らかとなった。

Shyamal Kumar Kundu, Noboru Osaka, Takuro Matsunaga, Masaru Yoshida, and Mitsuhiro Shibayama
“Structural Characterization of Ionic Gelator Studied by Dynamic Light Scattering and Small Angle Neutron Scattering”
J. Phys. Chem. B, Vol. 112, 16469-16477 (2008)
【概要】電解質オリゴマーからなるゲル化剤1-Clの構造を動的/静的光散乱(DLS/SLS)および中性子散乱(SANS)により、温度・濃度の関数として研究した。また、DLSからはゲル点が散乱強度の大きな揺らぎとして、また相関関数の巾状挙動として捉えられた。さらに、ゾルーゲル転移には大きなヒステリシスがあることがわかった。

Takuya Suzuki, Takeshi Karino, Fumiyoshi Ikkai, and Mitsuhiro Shibayama
“pH Dependence of Macroscopic Swelling and Microscopic Structures for Therm/pH Sensitive Gels Having Different Charge Distribution”
Macromolecules, Vol. 41, 9882-9889 (2008)
【概要】N-イソプロピルアクリルアミド(NIPA)とアクリル酸(AAc)からなる３種のハイドロゲル、すなわち両者がモノマー単位でランダム共重合したゲル、ポリアクリル酸(PAAc)が光重合によりNIPAモノマーと共重合したゲル、PAAcが物理的にNIPAゲルにトラップされたゲル、の構造のpH依存性を膨潤実験および小角中性子散乱により研究した。これらのゲルの間に明白な構造の違い、膨潤挙動の違いが観察された。

Shyamal Kumar Kundu, Takuro Matsunaga, Masaru Yoshida, and Mitsuhiro Shibayama
“Rheological Study on Rapid Recovery of Hydrogel Based on Oligomeric Electrolyte”
J. Phys. Chem. B, Vol. 112, 11537-11541 (2008)
【概要】電解質オリゴマーからなる、ゲル化剤1-Clのゲル化能をレオロジー測定により研究した。ゼラチンや従来の低分子ゲル化剤と比較して、非常に速いゲル回復特性を持っていることがわかった。これは、塩素イオンを介在した水素結合成形によるものと推定した。

Koichi Mayumi, Noboru Osaka, Hitoshi Endo, Hideaki Yokoyama, Yasuhiro Sakai, Mitsuhiro Shibayama, and Kohzo Ito
“Concentration-Induced Conformational Change in Linear Polymer
Threaded into Cyclic Molecules”
Macromolecules, Vol. 41, 6480-6485 (2008)
【概要】シクロデキストリン（ＣＤ）環状分子にポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を貫通して得られるポリロタキサンのＤＭＳＯ溶液のコンフォメーションを小角中性子散乱により濃度の関数として評価した。ポリロタキサン濃度が上昇するにつれ、持続長が減少した。一方、ＰＥＧのそれは変化しなかった。その理由として、ＣＤ分子がＰＥＧ上を速い速度で動き回っていると推論した。

Hitoshi Endo, Sho Miyazaki, Kazutoshi Haraguchi, and Mitsuhiro Shibayama
“Structure of Nanocomposite Hydrogel Investigated by Means of Contrast Variation Small Angle Neutron Scattering”
Macromolecules, Vol. 41, 5406-5411 (2008)
【概要】高分子とクレイとからなる有機―無機ナノコンポジットゲルの構造解析に精緻なコントラスト変調法を適用し、散乱関数を成分に分解した。その結果、クレイ表面に高分子の吸着層が存在すること、クレイが２次元架橋面として働いていることがわかった。

Takamasa Sakai, Takuro Matsunaga, Yuji Yamamoto, Chika Ito, Ryo Yoshida, Shigeki Suzuki, Nobuo Sasaki, Mitsuhiro Shibayama, and Ung-il Chung
“Design and Fabrication of a High-Strength Hydrogel with Ideally Homogeneous Network Structure from Tetrahedron-like Macromonomers”
Macromolecules, Vol. 41, 5379-5384 (2008)
【概要】新規ハイドロゲルとして、４つのポリエチレングリコール鎖からなる星形高分子をユニットとするテトラＰＥＧゲルを調製した。このゲルは驚異的な圧縮強度を持ち、生体適合性もあり、構造も均一であることから、そのゲル化過程、力学挙動などを調べたところ、殆ど架橋不均一性を持たないゲルであることが分かった。（日経産業新聞（2008.9.22）に掲載）

Noboru Osaka, Shin-ichi Tanaka, Takuya Suzuki, Hitoshi Endo, and Mitsuhiro Shibayama
“Comparison of Heat- and Pressure-Induced Gelation of β-Lactoglobulin Aqueous Solutions Studied by Small-angle Neutron and Dynamic Light Scattering”
Polymer, Vol. 49, 2957-2963 (2008)
【概要】ベータラクトグロブリン水溶液の熱および圧誘起ゲル化を小角中性子散乱および動的光散乱により研究した。熱誘起ゲル化では急激にゲル化が進行し、折りたたみがほぐれたタンパク質分子が密に詰まって凝集構造を形成すこと、一方、圧誘起ゲルでは、ゲル化が徐々に進行し、ベータラクトグロブリンの一次構造体がフラクタル構造を形成することがわかった。（Noboru Osaka, Shin-ichi Tanaka, Takuya Suzuki, Hitoshi Endo：実験）

Lucile Abad, Satoshi Okabe, Mitsuhiro Shibayama, Hisaaki Kudo, Seiichi Saiki, Charito Aranilla, Lorna Relleve, and Alumanda de la Rosa
“Comparative Studies on the Conformational Change and Aggregation Behavior of Irradiated Carrageenans and Agar by Dynamic Light Scattering”
Int. J. Biol. Macromol., Vol. 42, 55-61 (2008)
【概要】ガンマ線照射によるカッパ、イオタ、ラムダカラギーナン、およびアガーのコンフォメーション変化および凝集挙動を動的光散乱により研究した。いずれもガンマ線照射により、分子鎖切断が起こり低分子量化した。カッパ、イオタカラギーナンは100kGy照射まででコイルへリックス転移を示した。また、温度上昇による凝集化はラムダ＞カッパ＞イオタカラギーナンの順であった。

Takuya Suzuki, Hitoshi Endo, and Mitsuhiro Shibayama
“Analysis of Surface Structure and Hydrogen/deuterium Exchange of Colloidal Silica Suspension by Contrast-variation Small-angle Neutron Scattering”
Langmuir, Vol. 24, 4537-4543 (2008)
【概要】コントラスト変調小角中性子散乱によりサイズの異なる３種のシリカ粒子の表面構造を決定した。粒子径が小さくなるほど軽水素/重水素置換する表面シラノール基濃度が増大することがわかった。この研究は粒子充填系高分子材料の物性、とくに力学物性を左右する表面構造について重要な知見を与えるものである。

－英文－
Mitsuhiro Shibayama
“Soft Matter Characterization “Small-angle Neutron Scattering on Gels”, (783-832)”
Springer-Verlag，P. Pecora and R. Borsali，2008/09
【概要】小角中性子散乱による高分子ゲルの研究について、背景、理論、実験などを詳しく解説した。

－和文－
柴山充弘
“２１世紀の物質科学「分子の紐で作る不思議なソフトマターの世界」（第12章、p. 171-184）”
培風館，勝本 信吾，末元 徹，2008/05
【概要】柔らかい物質群を総称するソフトマター。なかでも高分子は小さくて単純な分子ユニットが長くつながって出来ている紐状分子であるが、日用品にも宇宙先端材料にも変身する不思議な紐である。また、DNA として遺伝子情報を世代を超えて伝える情報満載の紐にもなる。この分子の紐を自在に操ることによって開拓されている高性能材料、新奇材料を紹介した。

－和文－
柴山充弘
“ポリマーフロンティア21シリーズ　ゲル・イノベーション 「ゲルの構造と相転移現象」（第2章、p. 45-80）”
NTS，高分子学会，2008/04
【概要】高分子ゲルの体積相転移の基本について講述し、これまでゲルの不均一性といわれていた現象を不完全性という観点から整理した。そして、不完全性や不均一性と体積収縮の速度論との関係などについて議論した。また、後半では、中性子散乱によるナノコンポジットゲルの具体的解析例を紹介した。

Oral / Invited
Mitsuhiro Shibayama
“Precision Structural Analyses of High-Performance Polymer Gels”
Macro 2008 (Jun. 29- Jul. 4, 2008), Taipei, Taiwan ROC

Oral / Invited
Mitsuhiro Shibayama
“Pressure- and Temperature-induced Gelation of beta-Lactglobulin in Aqueous Solutions”
Polymer Networks Group Conference (Jun. 22-26, 2008), Larnaca, Cyprus

Oral / Invited
Mitsuhiro Shibayama
“Structure and Dynamics of High Performance Polymer Gels”
Annual Meeting of SPSJ (May 28-30, 2008), Yokohama, Japan

柴山充弘
“中性子散乱・光散乱による高分子水溶液・ゲルの圧力誘起相分離と疎水性相互作用の研究”
高圧力の科学と技術, Vol. 17, 131-143 (2007)
【概要】小角中性子散乱および光散乱による疎水性高分子溶液・ゲルの相挙動の圧力・温度依存性の研究について、最近の研究成果を述べた。(1)一般的に(P,T)座標上で上に凸の形をもつ再帰的な相図となること、(2)ゲルでは架橋不均一性に由来する凍結した揺らぎが存在すること、(3)弱荷電性感熱ハイドロゲルでは、LCST以上にてミクロ相分離構造が発現し、SANS領域に散乱極大が現れること、などの成果が得られた。

Takuro Matsunaga and Mitsuhiro Shibayama
“Gel Point Determination of Gelatin Hydrogels by Dynamic Light Scattering and Rheological Measurements”
Phys. Rev. E, Rapid. Commun., Vol. 76, 030401-1 – 030401-4 (2007)
【概要】ゼラチン水溶液のゲル化現象を動的光散乱およびレオロジーにより研究した。両手法から決定されたゲル化点は非常によい一致を示した。また、ゲル点における臨界指数についても両手法の間で良好な一致をみた。

Mitsuhiro Shibayama, Syo Miyazaki, Hitoshi Endo, Takeshi Karino, and Kazutoshi Haraguchi
“Deformation Studies on Polymer-Clay Nanocomposite Gels”
Macromol. Sympo., Vol. 256, 131-136 (2007)
【概要】ポリマーとクレイからなるナノコンポジットゲル(NCゲル）の変形機構を小角中性子散乱により研究した。NCゲルの優れた高弾性特性は長鎖分子がクレイによって面架橋されていることに起因していることを示した。（Kazutoshi Haraguchi：試料提供とディスカッション）

Noboru Osaka, Syo Miyazaki, Satoshi Okabe, Hitoshi Endo, Aya Sasai, Ken-ich Seno, Sadahito Aoshima, and Mitsuhiro Shibayama
“Pressure-Induced Reentrant Micellization of Amphiphilic Block Copolymers in Dilute Aqueous Solutions”
J. Chem. Phys., Vol. 127, 094905-1 – 094905-5 (2007)
【概要】感熱性高分子と親水性高分子からなるブロック共重合体水溶液の圧力誘起ミセル化を小角中性子散乱と動的光散乱によって研究した。ミセル相図は約150MPa, 48°Cに頂点をもつ上に凸の放物線形で、その境界の上がミセル域、下が均一一相領域で、圧力に対して再帰的ミセル化が観測された。（Hitoshi Endo： 実験と議論）

Mitsuhiro Shibayama, Hiromitsu Kawada, Takushi Kume, Tomoyuki Sano, Takuro Matsunaga, Noboru Osaka, Sho Miyazaki, Satoshi Okabe, and Hitoshi Endo
“In Situ Small-angle Neutron Scattering and Rheological Measurements of Shear-induced Gelation”
J. Chem. Phys., Vol. 127, 144507-1 – 144507-7 (2007)
【概要】ナノエマルションと高分子、水からなる３成分系のせん断誘起ゲル化現象を流動場での小角中性子散乱実験により研究した。せん断速度を増すと、一旦、系の粘度が下がるが、その後、急激に上昇し、ゲル化した。そのゲル化様式をパーコレーションモデルで説明した。（Hitoshi Endo, 実験と議論）

Sho Miyazaki, Hitoshi Endo, Takeshi Karino, Kazutoshi Haraguchi, and Mitsuhiro Shibayama
“Gelation Mechanism of Poly(N-isopropylacrylamide)-Clay Nanocomposite Gels”
Macromolecules, Vol. 40, 4287-4295 (2007)
【概要】N-イソプロピルアクリルアミドとクレイからなるナノコンポジットゲル （NCゲル）のゲル化機構を動的光散乱と中性子小角散乱により研究した。時分割動的光散乱によりゲル化点を決定した。コントラスト変調中性子散乱実験により、クレイ周りに高分子鎖の濃縮相があることがわかった。（原口和敏：試料提供と議論）

Shuichi Kimata, Takahsi Sakurai, Yoshinobu Nozue, Tatsuya Kasahara, Noboru Yamaguchi, Takeshi Karino, Mitsuhiro Shibayama, and Julia A. Kornfield
“Molecular Basis of the Shish-Kebab Morphology in Polymer Crystallization”
Science, Vol.316, 1014-1017 (2007)
【概要】ポリプロピレンを射出成形した際に形成される｢シシケバブ構造｣における｢シシ構造｣の形成に関して、高分子量のポリマーのみが主要因であるというこれまでの認識を覆し、低分子量のポリマーも｢シシ構造｣形成に寄与しているという新たな説を提案した。重水素ラベル法を用いた中性子小角散乱法といった新たな手法を駆使することで、これまで認識されていた高分子量のポリマーだけでなく、低分子量のポリマーについても、｢シシ構造｣形成に寄与していることを見出した。

Takeshi Ueki, Takeshi Karino, Yosuke Kobayashi, Mitsuhiro Shibayama, and Masayoshi Watanabe
“Difference in Lower Critical Solution Temperature Behavior Between Random Copolymers and a Homopolymer Having Solvatophilic and Solvatophobic Structures in an Ionic Liquid”
J. Phys. Chem. B, Vol.111, 4750-4754 (2007)
【概要】疎水性イオン液体中のポリベンジルメタクリレート (PBzMA) とポリ（スチレン-co-メチルメタクリレート）(P(St-co-MMA)) の溶解性と相挙動を温度の関数として研究した。どちらの高分子も疎溶媒性のフェニル基と親溶媒性のメチレート基を持つが、それらの高分子鎖上での分布は異なっており、それが溶解性に大きく影響することが分かった。動的光散乱により、PBzMAの流体力学的半径は100度Cで大きく変化し、コイルーグロビュール転移することが分かった。

Fumiyoshi Ikkai and Mitsuhiro Shibayama
“Gel-Size Dependence of Temperature-Induced Microphase Separation in Weakly-Charged Polymer Gels”
Polymer, Vol.48, 2387-2394 (2007)
【概要】N-イソプロピルアクリルアミド(NIPA)-1-ビニルイミダゾール(VI)からなる弱荷電高分子ゲルのミクロ相分離構造のゲルサイズ依存性を小角中性子散乱、動的光散乱、および膨潤測定により研究した。ゲルのサイズがミクロ相分離構造の周期に近くなるとミクロ相分離が起こらなくなることが示された。

Takuya Suzuki, Fumiyoshi Ikkai, and Mitsuhiro Shibayama
“Structures and Dynamics of N-isopropylacrylamide/Acrylic Acid Copolymer Gels Prepared by Cross-linker-Free UV-Induced Polymerization”
Macromolecules, Vol.40, 2509-2514 (2007)
【概要】架橋剤を添加しないで紫外線架橋したN-イソプロピルアクリルアミド(NIPAm)-アクリル酸(AAc)ゲルの構造とダイナミクスを小角中性子散乱および動的光散乱により研究した。ここでAAcはモノマーもしくはポリマーとしてゲル網目に取り込まれている。構造の違いにより、異なったダイナミクスや膨潤挙動が観測された。

Oral / Invited
Mitsuhiro Shibayama
“Rheo-SANS and DLS Studies on Shake Gels”
1st International Conference on Soft Matter (Oct. 1-4, 2007), Aachen, Germany

Oral / Contributed
Mitsuhiro Shibayama
“Sol-Gel Transition of Gelatin Hydrogels: Dynamic Light Scattering and Rheological Studies”
GelSympo2007 (Aug. 6-8, 2007), Tokyo, Japan

Oral / Plenary
Mitsuhiro Shibayama
“Small-angle Neutron Scattering and Dynamic Light Scattering Studies on High-Performance Polymer-Nanocomposite Hydrogels”
2007 Prague Meetings on Macromolecules 46th Microsymposium on Nanosrucutred Polymers and Polymer Nanocomposites (Jul. 8-12, 2007), Prague, Czech Republic

Mitsuhiro Shibayama
“Universality and Specificity of Polymer Gels Viewed by Scattering Methods”
Bull. Chem. Soc. Jpn., Vol. 79, 1799-1819 (2006)
【概要】物理及び化学ゲルに対する新奇な非破壊・実時間ゲル化点決定法の提案をおこなった。この時間分割動的光散乱 (TRDLS) 法はゲル化点の決定だけでなく、ゲル化点近傍の臨界ダイナミクスに関する知見を与える。このTRDLSをさまざまなゲルに適用し、非エルゴード性、不均一性、臨界現象の観点からゲルの特殊性（ゲルの化学）と普遍性（ゲルの物理）について議論した。（受賞講演論文）

柴山充弘，狩野武志
“ハイパーゲルに学ぶ架橋機構”
ネットワークポリマー, Vol. 27, 159 – 166 (2006)
【概要】近年、全く新しい概念に基づくゲルが相次いで開発されてきている。それらはいずれも驚異的な力学物性を持っており、さまざまな用途開発が進行中である。この総説では小角中性子散乱や光散乱を使ってそうしたゲルの構造やダイナミクスを研究した成果を紹介し、なぜそのような物性が発現するかについて議論するとともに、新奇ネットワークポリマーに寄せる期待について述べた。

Fumiyoshi Ikkai, Takuya Suzuki, Takeshi Karino, and Mitsuhiro Shibayama
“Microstructure of N-Isopropylacrylamide-Acrylic Acid Copolymer Gels Having Different Spatial Configurations of Weakly Charged Groups”
Macromolecules, Vol.40, 1140-1146 (2007)
【概要】アクリル酸(AAc)がモノマーまたはポリマーとしてPNIPAに取り込まれた、３種の異なる荷電基の空間分布をもつN-イソプロピルアクリルアミド(PNIPA)-アクリル酸(AAc)共重合体の巨視的膨潤挙動とミクロ相分離構造を小角中性子散乱により研究した。物理的に取り込まれただけのポリアクリル酸では、荷電基効果は見られなかったが、化学的に結合したPNIPA-AAcゲルでは、温度の上昇に伴い、ミクロ相分離に起因した散乱極大が観察された。

Takashi Karino, Yuko Ikeda, Yoritaka Yasuda, Shinzo Kohjiya, and Mitsuhiro Shibayama
“Nonuniformity in Natural Rubber as revealed by SANS, SAXS, and AFM”
Biomacromolecules, Vol. 8, 693-699 (2007)
【概要】天然ゴム(NR)および脱タンパク天然ゴム(DPNR)の構造を小角中性子散乱(SANS)、小角X線散乱(SAXS)、および原子間力顕微鏡(AFM)により研究した。その結果、NRの特筆すべき優れた力学特性はNRに含まれる蛋白質のみならず、リン脂質の存在に強く依存することがわかった。また、NR中の不均一性は200オングストローム以上の蛋白質凝集体に由来するものであることが分かった。

Yoshinobu Nozue, Takashi Sakurai, Hidetake Hozumi, Tatsuya Kasahara, Noboru Yamaguchi, Mitsuhiro Shibayama, and Yushu Matsushita
“Investigation of Miscibility between iPP and propylene-butene random copolymer by Small-Angle Neutron Scattering”
Macromolecules, Vol.40, 273-277 (2007)
【概要】小角中性子散乱によりイソタクチックポリプロピレン(iPP)とプロピレンーブタジエンランダム共重合体(a(P/B))の相溶性をa(P/B)中のブタジエン濃度、および温度の関数として測定した。相互作用パラメーターはa(P/B)中のブタジエン濃度とともに増加した。また、ブタジエン濃度により、相挙動がUCST型からLCST型に変化することも観測された。この実験結果を格子ークラスター理論により説明した。

Takeshi Karino, Yasushi Okumura, Changming Zhao, Masatoshi Kidowaki, Toshiyuki Kataoka, Kohzo Ito, and Mitsuhiro Shibayama
“Sol-gel Transition of Hydrophobically Modified Polyrotaxane”
Macromolecules, Vol. 39, 9435-9440 (2006)
【概要】ポリエチレングリコールとシクロデキストリン(CD)から成る通常のポリロタキサンは水に溶解しにくいが、CD環をメチル化することにより溶解性が向上した。さらに、メチル化に応じて、温度誘起ゾルゲル転移が起こった。このメチル化ポリロタキサンのゾルゲル転移を小角中性子散乱(SANS)および動的光散乱(DLS)により研究した。（Kohzo Ito:試料提供）

Takeshi Karino, Mitsuhiro Shibayama, Yasushi Okumra, and Kohzo Ito
“SANS Study on Pulley Effect of Slide-ring Gel”
Physica B, Vol. 385-386, 807-809 (2006)
【概要】我々は、近年、スライドリングゲル（SRゲル）と呼ぶ新奇なゲルを開発した。このSRゲルはポリロタキサンとシクロデキストリンからなるが、スライド運動や滑車効果という、SRゲルのユニークな性質をさらに発展させるためには、シクロデキストリンの自己凝集性を抑制する必要がある。そこで、メチル化したポリロタキサンを合成し、その構造を小角中性子散乱により研究した。（Kohzo Ito:試料調製、力学測定、キャラクタリゼーション）

Satoshi Okabe, Chieko Fuse, Shinji Sugihara, Sadahito Aoshima, and Mitsuhiro Shibayama
“Structural Transition in Block and Gradient Copolymer Aqueous Solutions”
Physica B, Vol. 385-386, 756-758 (2006)
【概要】感熱応答性セグメントを有するブロックおよびグラジエント共重合体希薄水溶液における温度誘起構造転移を小角中性子散乱を用いて調べた。ブロック共重合体系では温度の上昇にともない温度敏感型ブロック鎖が凝集し、急激なミセル構造形成が起こるのに対し、グラジエント系では分子鎖の巻き取り過程が連続的に起こることを明らかにした。

Noboru Osaka, Satoshi Okabe, Takeshi Karino, Yumi Hirabaru, Sadahito Aoshima, and Mitsuhiro Shibayama
“SANS Study of Hydrophobic Effects on Pressure-induced Micro- and Macrophase Separations of Block Copolymers”
Physica B, Vol. 385-386, 749-751 (2006)
【概要】温度および圧力に対して応答性を持つブロック共重合体水溶液に圧力を印加したときに形成されるミクロ構造の解析を行うことで、高分子と水の間の相互作用の温度および圧力依存性について調べた。まず光の透過率測定により温度ー圧力相図におけるミクロ相分離線が上に凸の関数であることを示し、さらに低温で圧力を印加する過程と、高温で圧力を印加する過程では形成されるミクロ構造が異なることを明らかにした。

Takashi Karino, Mitsuhiro Shibayama, Yasushi Okumra, and Kohzo Ito
“Slide-ring Gel: Topological Gel with Freely Movable Cross-links”
Physica B, Vol. 385-386, 692-696 (2006)
【概要】スライドリング(SR)ゲルの構造を小角中性子散乱(SANS)により研究した。SRゲルはポリロタキサン上のシクロデキストリンをカップリングして作成した。SRゲルの架橋点は８の字型をしているのが特徴である。一軸延伸したSRゲルのSANSパターンはノーマルバタフライパターンとなった。このことは、架橋点が分子鎖に沿ってスライドし、歪みを最小化する、滑車効果を持っていることを示している。（Kohzo Ito;試料提供、力学測定）

Sho Miyazaki, Takeshi Karino, Hitoshi Endo, Kazutoshi Haraguchi, and Mitsuhiro Shibayama
“Clay Concentration Dependence of Microstructure in Deformed Poly(N-isopropylacrylamide)-clay Nanocomposite Gels”
Macromolecules, Vol. 39, 8112-8120 (2006)
【概要】異なるクレイ濃度Cclayを持つポリN-イソプロピルアクリルアミド(PNIPA)ークレイナノコンポジットゲル(NCゲル)のミクロ構造を力学測定および小角中性子散乱(SANS)により延伸倍率の関数として研究した。クレイ一枚あたりに繋がるPNIPA鎖はCclayの4/3乗に比例すること、このうち付加的な1/3乗はクレイ表面上への架橋点の局在に由来することなどがわかった。

Satoshi Okabe, Ken-ichi Seno, Shokoku Kanaoka, Sadahito Aoshima, and Mitsuhiro Shibayama
“Small-angle Neutron Scattering Study on Block and Gradient Copolymer Aqueous Solutions”
Polymer, Vol. 47, 7572-7579 (2006)
【概要】ブロックおよびグラジエント共重合体準希薄水溶液のミクロ相分離構造転移を小角中性子散乱により詳細に解析した。ブロック共重合体系では温度の上昇にともない温度敏感型ブロック成分が凝集し、急激なミクロ相分離構造形成が起こるのに対し、グラジエント系では分子鎖のリールイン効果（巻き取り効果）によるゆるやかな転移が起こることを発見した。

柴山充弘
“高分子ゲルの小角中性子散乱”
高分子論文集, Vol. 63, 345-359 (2006)
【概要】小角中性子散乱による高分子ゲルの構造研究の発展をゲルの不均一性とミクロ相分離の理解を中心に概説した。そうした考えに基づき、優れた力学的性質をもつスーパーゲルの構造解析と変形メカニズムの解明、環境敏感型ハイドロゲルの圧力・温度誘起相分離・相転移現象の研究、疎水性相互作用の温度・圧力依存性オイルゲル化剤によって形成されるゲルの構造などの研究例を紹介した。

Mitsuhiro Shibayama, Takeshi Karino, and Satoshi Okabe
“Distribution Analyses of Multi-modal Dynamic Light Scattering Data”
Polymer, Vol .47, 6446-6456 (2006)
【概要】動的光散乱による粒径分布解析においてしばしば見られる二様分布から、各成分の重量分率を推定する方法を提案し、同法を温度敏感型ブロック共重合体水溶液について検証した。

Noboru Osaka, Satoshi Okabe, Takeshi Karino, Yumi Hirabaru, Sadahito Aoshima, and Mitsuhiro Shibayama
“Micro- and Macro- Phase Separations of Hydrophobically Solvated Block Copolymer Aqueous Solutions Induced by Pressure and Temperature”
Macromolecules, Vol.39, 5875-5884 (2006)
【概要】小角中性子散乱により温度および圧力敏感型ブロック共重合体水溶液の圧力誘起ミクロ、マクロ相分離の研究を行った。ミクロ相分離は低圧域に特徴的な現象で、温度上昇により鋭いミクロ相分離転移が起こるのに対し、低温高圧下ではマクロ相分離、高温・高圧下ではゆるやかな相分離が起こることがわかった。それらの現象を疎水性相互作用の圧力依存性の観点から議論した。

Lucille Abad, Satoshi Okabe, Satoshi Koizumi, and Mitsuhiro Shibayama
“Small-angle Neutron Scattering Study on Irradiated Kappa Carrageenan”
Physica B, Vol. 381, 103-108 (2006)
【概要】ガンマ線照射したカッパカラギーナン(KC)の構造を小角中性子散乱を用いて研究した。未架橋KC水溶液は、高分子準希濃厚溶液を記述するオルンスタイン＝ゼルニケ(OZ)関数にてうまく表すことができた。しかし、ガンマ線照射KCでは散乱関数はべき乗化し、分子切断が起こっていることを示唆する結果となった。

Satoshi Okabe, Ken-ichi Seno, Shokoku Kanaoka, Sadahito Aoshima, and Mitsuhiro Shibayama
“Micellization Study on Block and Gradient Copolymer Aqueous Solutions by DLS and SANS”
Macromolecules, Vol. 39, 1592-1597 (2006)

Oral / Invited
Mitsuhiro Shibayama*, Takeshi Karino, and Hitoshi Endo
“DEFORMATION MECHANISMS OF HIGH PERFORMANCE GELS Studied by Small-angle Neutron Scattering”
Jülich Soft Matter Days 2006 (Nov. 14-17, 2006), Bonn, Germany

Oral / Contributed
Mitsuhiro Shibayama
“Deformation Studies on Polymer-Clay Nanocomposite Gels”
The 2006 Polymer Networks Group Conference (Sep. 3-7, 2006), Scheffield, UK

Oral / Invited
Mitsuhiro Shibayama
“Microphase Separation of Gradient Copolymer Aqueous Solutions”
7th International Symposium of Polymer Physics (PP2006) (Jun. 1-5, 2006), Suzhou, China