2018 Fiscal Year Annual Research Report
Preparation of superstrong and transparent films using truxillic acid as a molecular spring
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15H03864
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
金子 達雄 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20292047)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桶葭 興資 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 講師 (50557577)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 透明樹脂 / バイオプラスチック / 高分子合成 / 分子設計 / ポリアミド / 光反応 / 分子バネ / パイ電子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本プロジェクトでは、トルキシル酸が２つの芳香環がシクロブタン環を挟むことで、V型バネの構造をとり適度な剛直性を維持したまま変形も許し得ることに着目した。この骨格を導入したアラミド系ポリマーを合成し透明かつ高い力学強度を持つ高分子材料を作成することを目的とし研究を進めた。
4-アミノ桂皮酸塩酸塩、4-ニトロ桂皮酸メチル、4-ニトロ桂皮酸スクシンイミドエステルを固相光二量化反応させ、所定の化学処理を施すことで、屈曲角が156度というほぼ直線型の α 型、 70度および101度と強く屈曲した構造のβ、 δ 型の芳香族ジアミンおよびジカルボン酸を選択的に得た。次に、これらの屈曲型桂皮酸二量体をビルディングブロックとしたポリアミドの合成および熱物性評価を行った。具体的には得られた β 、 δ 型ジアミンと、 α 型ジカルボン酸を重縮合させることで、 屈曲構造を有するポリアミドの合成を行った。得られた各種ポリアミドの構造はNMR およびサイズ排除クロマトグラフィー測定により目的のものと確認された。また、 ポリアミドの熱物性を評価したところ、直線に近い構造のα 型ポリアミドはβ 型および δ 型二量体を含んだポリアミドと比べて 5%、 10% 重量減少温度が高い傾向にあった。これは、 屈曲型モノマーのシクロブタン周辺の構造の差異により、 熱分解反応に対する反応性が増加したためだと考えられる。また、透明度に関しては全てが有機ガラスと言えるレベルの高い値を示したが、α型のものが最も黄色みが小さい傾向にあった。これは、ベンゼン環の存在する炭素が隣接することが原因と考えられる。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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