2019 Fiscal Year Research-status Report
ポリロタキサンを用いた相構造制御による強靭性・高耐熱性ネットワークポリマーの創製
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17K06833
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| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
大塚 恵子 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究部長 (50416286)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 肇 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 主任研究員 (60416287)
米川 盛生 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究員 (60724151)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ポリロタキサン / ネットワークポリマー / 強靭性 / 高耐熱性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ネットワークポリマーに導入されたポリロタキサンの一次構造や配合条件、硬化条件と相構造形成や靱性との関係を明らかにして、ポリロタキサンを応力緩和材料として用いた新規な強靭かつ高耐熱ネットワークポリマーの材料設計を行う。
これまでにネットワークポリマーとしてエポキシ樹脂を用い、アミンを硬化剤とした場合にポリロタキサンの配合条件が相構造形成や物性に与える影響について明らかにした。令和元年度は、エポキシ樹脂をベース樹脂とした場合の硬化剤の構造がポリロタキサン変性エポキシ樹脂の物性に与える影響について検討した。
エポキシ樹脂の硬化剤としてフェノールノボラックを用いた場合、いずれの配合系においてもポリロタキサンの配合により靭性と耐衝撃性の向上が認められた。これは、アミン硬化系の場合と同様に、ポリロタキサンの環状成分の水酸基に導入したポリカプロラクトン鎖の末端の反応性基としてエポキシ樹脂やフェノールノボラックと反応しないものを用いることで、ポリロタキサン変性エポキシ樹脂がナノ相分離構造を形成し、ナノ分散したポリロタキサンが材料にかかる応力を緩和するためであると考えられる。一方で、ポリロタキサンがエポキシ樹脂硬化系に組み込まれないことから、末端基やポリエチレングリコールの分子量の違いによらず、ポリロタキサンの配合割合の増加とともにガラス転移温度は低下した。以上の結果から、エポキシ樹脂とポリロタキサンが反応しない系では硬化剤の構造の違いによる物性への影響は認められなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
最終年度は、これまでに得られたエポキシ樹脂をベース樹脂とした場合の知見を基に、高耐熱樹脂としてビスマレイミド樹脂を用いた検討を行う予定であったが、試験片作製のための硬化条件の最適化が遅れたために物性評価が未完了である。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度は、強靭・高耐熱ネットワークポリマーの開発を目的として、ビスマレイミド樹脂をベース樹脂とした場合のポリロタキサンの一次構造が相構造形成や硬化物の物性に与える影響や、硬化物の物性と相構造形成との関連性について明らかにする。最終的に、強靭性と高耐熱性が両立する相構造を形成させるための配合条件や硬化条件の最適化を行う。
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| Causes of Carryover |
研究の進捗が当初計画と異なり、物品の購入や学会出張の一部を次年度に先送りしたために次年度使用額が生じた。
次年度に、当初計画の直接経費と合わせて消耗品および小型機器類の購入、学会出張、論文投稿等に使用する。
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