2020 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
| Project/Area Number |
17K06833
|
|---|
| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
|---|
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, 研究フェロー (50416286)
|
|---|
| 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, 研究室長 (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)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
|
| 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 |
|---|
| 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、アミンやフェノールノボラック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検討した。その結果、ベース樹脂としてエポキシ樹脂を用いた場合、硬化剤の種類に関係なくエポキシ樹脂マトリックス中にポリロタキサンがナノ分散しているナノ相分離構造を形成し、靭性と耐衝撃性は向上するものの耐熱性は低下することを明らかにした。令和2年度は耐熱性低下の改善のために、末端官能基としてメタクリル基を有するポリロタキサンを用い、硬化剤としてフェノールノボラックとメタクリル基の二重結合の反応を促進させる重合触媒を用いた系について検討した。その結果、未変性樹脂と比較して、靭性や耐衝撃性、接着性が向上すると同時にガラス転移温度も上昇した。ガラス転移温度の上昇は、二重結合の重合が促進されるために重合触媒無添加系と比較してネットワークがより密になり、その結果、ネットワーク全体の運動性が低下したことによると考えられた。ベース樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合、末端官能性基として二重結合を持つポリロタキサンを用い、さらに硬化剤以外に重合触媒を加えることで靭性と耐衝撃性に加えて耐熱性を向上できることが明らかになった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和2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。しかし、エポキシ樹脂を用いた場合の耐熱性向上のための硬化条件の最適化や物性評価を行ったために、ビスマレイミド樹脂に関する物性評価が未完了である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3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。
|
| Causes of Carryover |
研究の進捗が当初計画より遅れたために、論文発表を次年度に先送りしたことによる次年度使用額が生じた。次年度に学会発表、論文投稿等に使用する。
|
