複数回の接着と解体が実現できる解体性接着技術の創製
Project/Area Number |
21K05161
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 34030:Green sustainable chemistry and environmental chemistry-related
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Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
Principal Investigator |
舘 秀樹 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主幹研究員 (60359429)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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Keywords | 光重合 / 光分解 / 易解体 / 複数回利用 / 接着 / 複数回 / 架橋 / 分解 |
Outline of Research at the Start |
本研究では、架橋と分解反応を組み合わせ、接着と解体が複数回可能な新しい架橋構造を有する易解体性接着剤の創製を目的とする。易解体性接着材料は、架橋や分解などを用いるがその回数は1回限りかつ一方向の不可逆な化学反応を利用したものがいくつか報告されているのみであり、化学反応を用いた複数回利用可能な解体性材料は報告されていない。一つの材料に架橋官能基と光分解性部位を併せ持つ光分解性架橋剤や複数の架橋剤や分解性モノマーを相互に組み合わせて、複数の外部刺激を用いることで複数回利用可能な解体性接着材料を創製する。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、架橋と分解反応を組み合わせ、接着と解体が複数回可能な新しい架橋構造を有する易解体性接着剤の創製を目的とする。これまでに、光分解性架橋剤、アクリルモノマー光開始剤を含むフォーミュレーションに連続的に光照射を行うことで、連続的に光重合と光分解が進行することがわかっている。 多官能ポリオールおよび多官能イソシアネートなどの反応性添加剤を加えたフォーミュレーションを作成し、再接着および再架橋可能な系の構築を行った。多官能イソシアネートや多官能ポリオールなどを加えた際に、光分解性架橋剤の光分解を阻害する可能性があり、共存下での光分解特性の評価を実施した。その結果、光源と吸収がかぶらない添加剤を選定することで、光分解性架橋剤の光分解が進行し、光分解反応が阻害されないことがわかった。多官能イソシアネートと多官能ポリオールを添加した系が後加熱により分解後再架橋可能であることを確認したが、ばらつきが大きいこと、添加剤が多いと再架橋が進みやすいが、その場合は再架橋後に再分解する系の構築が難しいことから、フォーミュレーションを再検討および再構成を実施中である。 また、本科研費の成果を一部含む発表に対して、第71回ネットワークポリマー講演討論会にて、主催する合成樹脂工業協会から学術奨励賞の受賞を受けた。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究申請書に基づき、以下の1および2の2点について研究を進めた。また、1と2を組み合わせることで3の易解体性接着剤の創製に着手した。卓上精密万能試験機の導入が今年度となったため、作成した接着剤の測定や解析に一部遅れが生じている。 1.架橋と分解が可能な分解性架橋剤の開発:光分解性架橋剤を合成し、光重合および光分解性の評価を行った。また、イソシアネートやポリオールなどの再架橋性を有する添加剤を加えた際の光分解性架橋剤の光分解性評価を実施した。 2.架橋反応性モノマーと分解反応性モノマーのブレンドによる再接着および再解体可能な接着剤の開発:多官能ポリオールおよび多官能イソシアネートを加えたフォーミュレーションを作成し再接着および再架橋可能な系の構築を行った。多官能イソシアネートと多官能ポリオールを添加した系が後加熱により分解後再架橋可能であることを確認したが、ばらつきが大きいこと、添加剤が多いと再架橋が進みやすいが、その場合は再架橋後に再分解する系の構築が難しいことから、フォーミュレーションを再検討および再構成を実施中である。 3.複数回の接着と解体が可能な易解体性接着剤の創製
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Strategy for Future Research Activity |
最終年度は、引き続き架橋と分解が可能な分解性架橋剤の開発と最適化を進めるとともに、架橋および分解過程のモニタリングを詳細に行う。1および2を組み合わせることで複数回の接着と解体できる易解体性接着剤を創製する。架橋や分解などに係る反応性の最適化、解体性評価、接着特性および耐熱性の相関関係について詳細に検討し、保存安定性、粘着特性、耐熱性および機械的強度等の評価結果と照合して、接着剤の改良(合成、評価)を繰り返し、複数回利用できる易解体性接着剤の最適化を行う。イソシアネートとポリオールを添加した系が後加熱により分解後再架橋可能であることを確認したが、ばらつきが大きいため再架橋後の再分解の系の構築が難しい。再現性が悪いためフォーミュレーションを再検討および再構成を検討する。また、遅れが生じている卓上精密万能試験機を用いた、測定や解析を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)