2017 Fiscal Year Research-status Report
ネットワーク形成能を有する耐熱性オリゴマーの創製とポリマーアロイの応用技術開発
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16K06760
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| Research Institution | Sasebo National College of Technology |
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Principal Investigator |
古川 信之 佐世保工業高等専門学校, 物質工学科, 特任教授 (00413873)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市瀬 英明 長崎県工業技術センター, 長崎県工業技術センター, 主任研究員 (00504432)
城野 祐生 佐世保工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (80353233)
竹市 力 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), シニア研究員 (90126938) [Withdrawn]
里見 暢子 佐世保工業高等専門学校, 技術室, 技術職員 (20786660)
平山 俊一 佐世保工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (00249880)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ベンゾオキサジン / オリゴマー / 熱硬化性 / カーボナート / 五員環 / ヒドロキシウレタン / ネットワークポリマー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分子構造に、イミド構造およびアミド構造を有するビスフェノール化合物を合成し、芳香族ジアミンとして、2，2-ビス[4-アミノフェノキシフェニル]プロパンを用いたオリゴマー型ベンゾオキサジン樹脂を合成した。平均分子量Mwは、4000～5000で、ベンゾオキサジン環の形成率は、10～25%であった。いずれも、可とう性には劣るが、フィルム形成能を有し、開環重合による熱硬化反応乎のガラス転移温度は、アミド系ベンゾオキサジンオリゴマーは、307℃、イミド系ベンゾオキサジンオリゴマーは、305℃で、高いガラス転移温度を示した。また、これらと耐熱ポリマーである熱可塑性ポリイミドとのポリマーアロイについて検討し、ベンゾオキサジンの熱硬化前においては、ガラス転移温度が150℃～180℃に低下し良好な成型性を有するが、熱硬化後においては、250～350℃のガラス転移温度の高耐熱材料となることを検証した。ベンゾオキサジンとポリイミドは、部分相溶系となり、ベンゾオキサジンの熱硬化後は、可とう性、耐溶剤性、耐熱性に優れた材料となることを検証した。
さらに、o-クレゾールノボラック系多官能五員環カーボナートの合成を行った。五員環カーボナートは、脂肪族ジアミン類との開環付加反応により、ヒドロキシウレタン構造を形成することが知られている。多官能環状カーボナートとジアミン類の反応により、ヒドロキシウレタン構造を有する新規なネットワークポリマーを得ることができた。これらは、フィルム形成能を有し、100℃を超えるガラス転移温度を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
分子鎖中に、イミド構造およびアミド構造を有する新規なオリゴマー型ベンゾオキサジンを開発し、その熱硬化反応性および熱機械的特性を明らかにした。イミド構造、アミド構造を分子鎖に導入することにより、ガラス転移温度が上昇することが分かった。
また、多官能五員環カーボナート系オリゴマーから、ヒドロキシウレタン構造を有する新規なネットワークポリマーを合成し、その熱機械的特性を明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで芳香族構造からなるオリゴマー型ベンゾオキサジンについて、構造と熱機械的特性について系統的に研究を行い、主鎖中のスペーサー、官能基が熱的特性に及ぼす効果について明らかにしてきた。また、平成29年度において、ヒドロキシウレタン構造を有する新規なネットワークポリマーについても報告した。平成30年度は、本研究の最終年度であり、以下の研究開発を進める予定である。
１．主査中に脂肪族鎖を有するオリゴマー型ベンゾオキサジンを合成し、その鎖長と熱的特性および可とう性についての相関関係を検討する。
２．オリゴマー型ベンゾオキサジンと芳香族ポリマーとの新規なポリマーアロイ（ポリイミド、ポリヒドロキシエーテル等）について検討を行い、組成と特性の関係について明らかにする。
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| Causes of Carryover |
物品費および旅費については、予定していた金額より使用額が少なくなったため、一部最終年度である平成30年度へ繰り越しとなった。
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