2020 Fiscal Year Annual Research Report
超音波を活用したコポリマー応答温度・機械的強度の精密設計法の開発
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18H01771
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
久保 正樹 東北大学, 工学研究科, 准教授 (50323069)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 大祐 東京電機大学, 工学部, 准教授 (30453541)
安田 啓司 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80293645)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 超音波 / コポリマー / 温度応答性 / 共重合組成 / 分子量分布 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、超音波を用いたコポリマー合成法において、温度応答性コポリマーを対象として、超音波照射条件を制御することで反応速度を精緻に制御して共重合組成とブロック性を制御し、温度応答性コポリマーの特性を設計する新規なプロセスを構築することを目的とする。今年度は、以下の２つの項目について検討を行い、知見を得た。
まず、ブロックコポリマーの合成実験を行い、コポリマーのブロック性と温度応答性との関係について検討した。ここで、出発物質には、化学的開始剤を用いて合成した比較的分子量の高いホモポリマーを用い、これにもう一方の成分のモノマーを添加した溶液を調整した。この溶液に超音波を照射し、ポリマーをせん断分解してポリマーラジカルを生成させ、これを開始剤として機能させることで、末端にモノマーを付加して、ブロックコポリマーを合成した。この実験によって、超音波照射時間が長いほど、ブロック性の高いコポリマーが得られ、応答温度が下がることを実証した。また、仕込み組成に応じて、応答温度の変化の程度は変化した。これにより、コポリマーのブロック性が応答温度に関与することを間接的に実証した。
これらの知見と、前年度までの合成に関する知見を基に、コポリマー組成および温度応答性を制御するプロセスの構築を行った。その結果、超音波照射時間、超音波強度に加えて、溶媒組成などの超音波照射に影響を与える因子を変更することによって、コポリマー組成および温度応答性の制御範囲の拡大を可能にし、温度応答性コポリマーの特性を設計する指針を確立することができた。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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