| Project/Area Number |
21K04779
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 27030:Catalyst and resource chemical process-related
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University (2022-2023)
Osaka Prefecture University (2021) |
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Principal Investigator |
陶山 寛志 大阪公立大学, 国際基幹教育機構, 教授 (90305649)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 寛一 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (30372139)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 架橋樹脂 / ポリウレタン / オキシムエステル / 光照射 / ビニロガスウレタン / リサイクル / 光塩基発生剤 / 高分子分解 / 光分解 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では加熱で組み換え可能な共有結合から成る架橋樹脂の光分解を検討する。架橋樹脂に光反応性分子を共存させておき，使用中は加熱により共有結合を組み換えて架橋構造が再構成できる状態を保ち，使用後は光照射で発生する低分子が組み換えに割り込んで架橋構造が分解されるような材料系を考える。光反応性分子としては単官能低分子アミンやアルコールが生成するものを選び，必要に応じて分解できる架橋樹脂材料系を提案する。
本研究の概念を用いた架橋樹脂系は様々なプロセスと組み合わせることにより，ドラッグデリバリーなどのメディカル分野，感光性材料や形状記憶などの先端機能材料分野での新たな材料としての展開が可能である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
架橋樹脂の組み換えを制御する分子設計は，リサイクルやアップサイクリングに重要な要素である。オキシムカルバナートユニットを架橋ユニットとした組み込んだポリウレタン（PU）は加熱で組み換え可能であり，その高い自己修復性が示されている。そこで，可視域まで吸収があるトルクセノントリオキシムを三官能オキシムとして組み込んだPUを合成し，オキシムカルバマートの光反応が加熱による架橋の組み換えに与える影響を調べた。その結果，光照射したPUサンプルの貯蔵弾性率(G')，損失弾性率(G'')変化は，未照射と違う挙動を見せたものの，アニーリングの条件や光照射量で大きく変化し，一定の傾向は認められなかった。
また，オキシムエステルも比較的低温で加熱により組み換えできるユニットとして近年注目されているが，一方ではオキシムエステルが芳香環とリンクすると光を吸収して切断反応が進行することもよく知られている。そこで光吸収のないオキシムエステルユニットを側鎖にもつ共重合体を合成し，トルクセノントリオキシムを添加して薄膜を形成し，溶解性を調べた。すると，加熱により組み換えによる架橋部位の生成で不溶化し，さらにこれを光照射すると再び可溶化した。これらの不溶化・可溶化においてオキシムエステルの嵩高さはほとんど影響を与えなかったが，コモノマーがスチレンとメタクリル酸メチルの場合は違いが明確に見られた。さらに，一旦薄膜を加熱して不溶化させたのちパターン光を照射し，再び全体を加熱してから溶媒に浸漬すると，パターンが形成された。このように，光照射によって加熱の組み換えを制御できることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
検討したポリウレタン系において，光照射の効果が期待したほど得られなかった。架橋樹脂が想定より着色がひどく,内部まで光が浸透せず光反応が進まなかったと推定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
光が通りやすい薄膜系での評価を進めようとしている。薄膜系で挙動がつかめたら,当初の予定通りバルクの樹脂で光照射が加熱組み換えに与える影響を検討する予定である。
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