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Synthesis of block copolymers for the improvement and recycling of hydrocarbon polymers

Research Project

Project/Area Number 21H02002
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 35020:Polymer materials-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Shiono Takeshi  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (10170846)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中山 祐正  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (20273576)
田中 亮  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (60640795)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2021: ¥11,960,000 (Direct Cost: ¥9,200,000、Indirect Cost: ¥2,760,000)
Keywordsポリオレフィン / ブロックコポリマー / シクロオレフィンコポリマー / エラストマー / オレフィンメタセシス / クロスメタセシス / ポリプロピレン / ポリエチレン / エチレンプロピレンゴム / ブロックポリマー / ライブラリー / ポリジエン / ブロック共重合体 / 高性能化 / リサイクル
Outline of Research at the Start

オレフィンとブタジエンとの共重合により主鎖に少量の1,4-ブタジエン単位を有するポリエチレン,ポリプロピレン,シクロオレフィン共重合体を合成し,これらのポリマー間のオレフィンメタセシスによりマルチブロック共重合体を合成する.また,これら主鎖に二重結合を有するポリオレフィンとcis -1,4 ポリブタジエンやcis-1,4 ポリイソプレンとオレフィンメタセシスすることで新規ポリオレフィン/ポリジエンマルチブロック共重合体を合成し,さらにポリジエン部分を水素化したポリマーも合成する.得られたポリマーの物性を評価し代表的な炭化水素系ポリマー連鎖からなるブロックコポリマーライブラリーの構築を目指す.

Outline of Final Research Achievements

A series of polyolefins, i.e., isotactic polypropylene, ethylene-propylene rubber, and cycloolefin copolymers, with carbon-carbon double bonds in the main chain was synthesized by copolymerizing olefin with a small amount of butadiene or isoprene. Then, the cross-metathesis between these polyolefins and that between the polyolefin and polybutadiene or polyisoprene were conducted to synthesize polyolefin block copolymers without using living polymerization.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

イソタクチックポリプロピレンを代表とすポリオレフィンは成形加工性にすぐれた強靱な軽量材料として,省エネルギーが要求される現代社会において必要不可欠な材料である.ポリオレフィンのブロック共重合体はポリオレフィンの高性能化や廃ポリオレフィンをアップグレードリサイクルしうる材料として期待される.本研究では,主鎖に炭素―炭素二重結合を有するポリオレフィンのクロスメタセシスにより,ポリマー鎖1本あたり触媒分子を一つ必要とするリビング重合を用いずにさまざまなオレフィンブロック共重合体を合成しうることを明らかにした.

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Selective synthesis of α-vinyl-ω-vinylidene-oligoisoprene as a macromonomer via ethenolysis of polyisoprene2024

    • Author(s)
      R. Tanaka, A. Shimmei, R. Otsuka, Y. Nakayama, T. Shiono*
    • Journal Title

      Polym. J

      Volume: 56 Issue: 4 Pages: 335-342

    • DOI

      10.1038/s41428-023-00858-6

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Copolymerization of Ethylene with Functionalized 1,1-Disubstituted Olefins Using a Fluorenylamido-Ligated Titanium Catalyst2024

    • Author(s)
      O. A. Ajala, M. Ono, Y. Nakayama, R. Tanaka, T. Shiono*
    • Journal Title

      Polymers

      Volume: 16 Issue: 2 Pages: 236-236

    • DOI

      10.3390/polym16020236

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Copolymerization of Ethylene with functionalized 1,1-Disubstituted Olefins using a fluorenylamido-ligated titanium catalyst2023

    • Author(s)
      O. A. Ajala, M. Ono, Y. Nakayama, R. Tanaka, T. Shiono
    • Organizer
      The 13th SPSJ International Polymer Conference (IPC2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Novel tailor-made cycloolefin copolymers obtained using ansa-fluorenylamidodimethyltitanium-based catalysts2023

    • Author(s)
      T. Shiono
    • Organizer
      Asian Polyolefin Workshop 2023 (APO2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Application of boronic acid-functionalized polyolefins synthesized by direct copolymerization2023

    • Author(s)
      R. Tanaka
    • Organizer
      Asian Polyolefin Workshop 2023 (APO2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Solvent Effects in Ethylene/Norbornene Copolymerization with ansa-Fluorenylamidodimethyltitanium Complex2023

    • Author(s)
      T. Usabayashi, R. Tanaka, Y. Nakayama, T. Shiono
    • Organizer
      Asian Polyolefin Workshop 2023 (APO2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and Application of Polypropylene Random Copolymer Possessing C=C Bonds in Main Chain2023

    • Author(s)
      Y. Yahagi, R. Tanaka, Y. Nakayama, T. Shiono
    • Organizer
      Asian Polyolefin Workshop 2023 (APO2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of Solvent on Norbornene/α-olefin Copolymerization with [t-BuNSiMe2Flu]TiMe2-MMAO Catalyst System2023

    • Author(s)
      H. Cheng, R. Tanaka, Z. Cai, Y. Nakayama, T. Shiono
    • Organizer
      Asian Polyolefin Workshop 2023 (APO2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 私の研究人生―配位重合とともに四十余年―2023

    • Author(s)
      塩野 毅
    • Organizer
      第49回高分子講座
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 主鎖にC=C結合を有するポリプロピレンランダムコポリマーの合成2023

    • Author(s)
      柳 雄太, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • Organizer
      第72回高分子討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 架橋型フルオレニルアミドジメチルチタン錯体によるエチレン/ノルボルネン共重合における溶媒効果2023

    • Author(s)
      右佐林 汰一, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • Organizer
      第72回高分子討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 有機チタン錯体触媒によるシクロオレフィン共重合体の精密合成2023

    • Author(s)
      塩野 毅
    • Organizer
      有機合成化学協会九州山口支部 第2回有機合成化学講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 主鎖にC=C結合を有するポリプロピレンランダムコポリマーの合成とその応用2023

    • Author(s)
      柳 雄太, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • Organizer
      第53回石油・石油化学討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 4族重合触媒を用いたポリオレフィンの高機能化2022

    • Author(s)
      塩野 毅
    • Organizer
      21-1グリーンケミストリー研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ノルボルネン/ブタジエン共重合体と部分水素化ポリ共役ジエンとのクロスメタセシスによるマルチブロック共重合体の合成と物性評価2022

    • Author(s)
      大塚 理輝, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • Organizer
      第52回石油・石油化学討論会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ジルコノセン触媒によるエチレン/プロピレン/ブタジエン三元共重合体の合成2022

    • Author(s)
      柳 雄太, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • Organizer
      第68回高分子研究発表会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ジルコノセン触媒によるエチレン/プロピレン/ブタジエン三元共重合体の合成とクロスメタセシス反応2022

    • Author(s)
      柳 雄太, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • Organizer
      第71回高分子討論会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] エチレン/プロピレン/ブタジエン三元共重合体とイソタクチックプロピレン/ブタジエン共重合体のクロスメタセシス反応2022

    • Author(s)
      柳 雄太, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • Organizer
      2022年日本化学会中国四国支部大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ノルボルネン/ブタジエン共重合体とポリブタジエンのクロスメタセシスによるマルチブロック共重合体の合成2021

    • Author(s)
      大塚 理輝, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • Organizer
      第36回中国四国地区高分子若手研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ノルボルネン/ブタジエン共重合体とポリブタジエンのクロスメタセシスによるマルチブロック共重合体の合成と物性評価2021

    • Author(s)
      大塚 理輝, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • Organizer
      第51回石油・石油化学討論会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 広島大学大学院 先進理工系科学研究科 応用化学プログラム 高分子化学研究室

    • URL

      https://koubunsi.hiroshima-u.ac.jp/publicationlist.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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